مسيريابي حركت روبات هاي ماشين واره با روش پيشروي سريع

Car-like Robots Motion Planning by the Fast Marching Method (FMM)

مسيريابي روبات عبارتست از يافتن يك توالي حركت براي روباتي كه در محيطي با اشياي ثابت يا متحرك از ‏يك نقطة آغازين شروع شده و بدون برخورد با موانع به يك نقطه ي پاياني ختم مي گردد. چنين مسيله اي در مسيريابي خودروهاي هوشمند و AGV ها نيز مطرح مي شود. اين مبحث از منظر محدوديت هاي سينماتيكي به دو دسته هولونوميك و غيرهولونوميك تقسيم مي شود. در ناحيه عاري از مانع، در حالت اول روبات آزادانه مي تواند از هر نقطه به نقطه ديگر حركت كند اما در حالت دوم به دليل وجود محدوديت هاي سينماتيكي دامنه حركتي روبات محدودتر مي شود، به عنوان مثال يك ماشين نمي تواند به پهلو حركت كند. در اين مقاله به وسيله روش پيشروي سريع - كه يك روش حل عددي براي معادله ديفرانسيل جزيي غير خطي Eikonal است - بدون در نظر گرفتن محدوديت غيرهولونوميكي روبات ماشين واره، مسيري ايمن و هموار ايجاد مي شود و سپس با اصلاح مسير به دست آمده توسط مفهوم جديدي به نام مانع مجازي و تطبيق آن با محدوديت غيرهولونوميك روبات ماشين واره، مسيري جهت حركت آن برنامه ريزي مي شود. روش ارايه شده، كوتاه ترين مسير ممكن را پيدا كرده و در عين حال دقيق، سريع و مستقل از شكل موانع است. نتايج مقايسات اين روش با روش جستجوي گراف برتري آن را از نظر طول مسير و زمان حل نشان داده است.