Алгоритм модифицированного интеллектуального двунаправленного случайного дерева для планирования движения антропоморфных манипуляторов
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-3-185-193
Аннотация
Рассматривается алгоритм планирования движения многозвенной робототехнической системы в пространстве с препятствиями. Основные требования, предъявляемые к данной задаче, — высокое быстродействие и эффективное использование памяти в процессе работы. Представлен алгоритм планирования пути на основе метода двунаправленного быстроисследующего случайного дерева с использованием подхода, исключающего добавление новых вершин к дереву, если по их расположению в пространстве можно однозначно определить нецелесообразность их использования для построения пути. Эта модификация позволяет ускорить планирование движения и уменьшить объем памяти, необходимой для хранения данных об анализе пространства.
Об авторах
И. С. Довгополик
Университет ИТМО
Россия
Россия
Довгополик Илья Сергеевич — магистр; факультет систем управления и робототехники, лаборатория биомехатроники и энергоэффективной робототехники; инженер.
Санкт-Петербург
К. Артемов
Университет ИТМО
Россия
Россия
Артемов Кирилл — аспирант; факультет систем управления и робототехники, лаборатория биомехатроники и энергоэффективной робототехники; инженер-исследователь.
Санкт-Петербург
О. И. Борисов
Университет ИТМО
Россия
Россия
Борисов Олег Игоревич — канд. техн. наук; факультет систем управления и робототехники, лаборатория биомехатроники и энергоэффективной робототехники; доцент.
Санкт-Петербург
С. Забихифар
Сбербанк
Россия
Россия
Забихифар СейедХассан — канд. техн. наук; лаборатория робототехники; инженер-разработчик.
Москва
А. Н. Семочкин
Сбербанк
Россия
Россия
Семочкин Александр Николаевич — канд. физ.-мат. наук, доцент; лаборатория робототехники; гл. инженер-разработчик.
Москва
Список литературы
1. Лю В. Методы планирования пути в среде с препятствиями (обзор) // Математика и математическое моделирование. 2018. № 1. С. 15—58. DOI: 10.24108/mathm.0118.0000098.
2. LaValle S. М. Rapidly-exploring random trees : A new tool for path planning // The Annual Research Report. Iowa State University, 1998. October.
3. Karaman S., Frazzoli E. Sampling-based algorithms for optimal motion planning // Intern. Journal of Robotics Research. 2011. Vol. 30. P. 846—894.
4. Левин Б. Р. Теоретические основы статической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989. 656 с.
5. Jordan M., Perez A. Optimal bidirectional rapidly-exploring random trees // Tech. Rep. MITCSAIL-TR-2013-021. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. 2013. August.
6. Qureshi A. H., Ayaz Y. Intelligent bidirectional rapidly-exploring random trees for optimal motion planning in complex cluttered environments // ArXiv. 2015. Vol. abs/1703.08944.
7. Tahir Z., Qureshi A. H., Ayaz Y., Nawaz R. Potentially guided bidirectionalized RRT* for fast optimal path planning in cluttered environments // Robotics Auton. Syst. 2018. Vol. 108. P. 13—27.
8. Gammell J., Srinivasa S., Barfoot T. Informed RRT*: Optimal sampling-based path planning focused via direct sampling of an admissible ellipsoidal heuristic // IEEE/RSJ Intern. Conf. on Intelligent Robots and Systems. 2014. P. 2997—3004.
9. Burget F., Bennewitz M., Burgard W. Bi2RRT*: An efficient sampling-based path planning framework for task-constrained mobile manipulation // IEEE/RSJ Intern. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS). 2016. P. 3714—3721.
10. Kingston Z., Moll M., Kavraki L. Exploring implicit spaces for constrained sampling-based planning // Intern. Journal of Robotics Research. 2019. Vol. 38. P. 1151—1178.
11. Hauser K. Motion and Path Planning. Berlin, Heidelberg: Springer, 2020. P. 1—11.
Рецензия
Для цитирования:
Довгополик И.С., Артемов К., Борисов О.И., Забихифар С., Семочкин А.Н. Алгоритм модифицированного интеллектуального двунаправленного случайного дерева для планирования движения антропоморфных манипуляторов. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2022;65(3):185-193. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-3-185-193
For citation:
Dovgopolik I.S., Artemov K., Borisov O.I., Zabihifar S., Semochkin A.N. Modified intelligent bidirectional random tree algorithm for planning the movement of anthropomorphic manipulators. Journal of Instrument Engineering. 2022;65(3):185-193. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-3-185-193
Просмотров:
12
Послать статью по эл. почте 