Planowanie przejazdu przez zbiór punktów dla zadania zrobotyzowanej inspekcji

Artykuł poświęcony jest dwuetapowemu, globalnemu (tj. planującemu całe zadanie ruchu przy pomocy dostępnych informacji nt. całego środowiska ruchu) algorytmowi planowania bezkolizyjnego przejazdu przez zbiór punktów referencyjnych dla motocykla w środowisku ustrukturyzowanym. Opracowana metoda generuje plany dla sterownika VFO (z ang. Vector Field Orientation). Pierwszy etap planowania polega na wyszukaniu zbioru punktów w dwuwymiarowej (pomimo trójwymiarowej przestrzeni problemu) siatce zajętości za pomocą zmodyfikowanego algorytmu A*. Wprowadzone modyfikacje polegają na zastosowaniu: nowej definicji kosztu, niedopuszczalnej funkcji heurystycznej oraz redukcji sąsiedztwa w grafie. Na podstawie wyszukanego zbioru punktów wyznaczane są pozycje punktów referencyjnych. Drugi etap stanowi planowanie orientacji referencyjnej dla otrzymanych punktów referencyjnych poprzez wykorzystanie własności sterownika VFO. Proponowany algorytm planowania dopuszcza zmiany strategii ruchu (przód/tył). W pracy pokazano jak dobór odpowiednich parametrów metody wpływa na właściwości generowanych planów.

---

The paper presents two-stage, global motion planning algorithm for the waypoint-following task realized by a unicycle in a structured environment. During the first stage, a modified version A* pathfinding algorithm is used to find a safe in two-dimensional occupancy grid. During the second stage, waypoint orientations are palnned. Orientation planning exploits properties of the VFO controller used for subsequent motion realization. Proposed two-stage algorithm allows robot reversals and has lower computational complexity than straigtforward full task space search. Properties of plans can be modified using tunable parameters.