Дорожня карта!!!

Дорожня карта - класичний метод планування шляху.

Сутність методу

Метод дорожньої карти також відомий під назвою "Відступ", "Скелет" або "Шосе". Дорожня карта побудована набором шляхів, де кожен шлях складається з з'єднань, що не мають перешкод. Пізніше була побудована мережа (дорожня карта), яку використовують для планування руху. Тому під цим методом планування шляху можна розглядати пошук найкоротшого шляху між можливими шляхами від початкової позиції до кінцевого місця (мети) за допомогою мережі дорожньої карти. Граф видимості та граф Вороні - це два популярних способу розробки дорожніх карт. Граф видимості - граф, вершини якого складаються з початку, цілі та вершин багатокутної перешкоди. Його вершини є вершинами перешкод і ці вершини з'єднують усі пари вершин, які можуть “бачити” один одного. Отже, отриманий шлях в більшості випадків буде рішенням мінімальної довжини. Одним з недоліків графіку видимості є те, що коротші шляхи, що утворюються, торкаються перешкод у вершинах або навіть краях і, таким чином, не є безпечними. Діаграми Вороні здатні вирішувати ці пробеми.

Незважаючи на те, що такий недолік графіку видимості робить його складним, він все ще використовується в середовищах, в яких об'єкти мають багатокутні форми в будь-якому дискретному чи безперервному просторі. Це пов'язано з можливістю пошуку графіка видимості з точки зору зручності опису полігону перешкод.

Сфера використання

Виконавча здатність методу розглядається як здатність виконуватися фізичними роботами в реальних робототехнічних додатках. Прості роботи з відповідними сенсорними одиницями (лазерний далекомір або ультразвукове обладнання) можуть скористатися діаграмами Воронi за допомогою простих правил керування. Ян використовував імовірнісну дорожню карту, яка має таку перевагу, як адаптивна крос-вибірка для імітаційного багатопрограмного руху. Запропонований підхід використано на трьох етапах відбору зразків C-просторів (за допомогою методу адаптивної крос-вибірки), побудови дорожньої карти та планування руху. Результати свідчать про значне скорочення часу планування з мінімальною кількістю зіткнень у розроблених сценаріях роботи з багатьма роботами.

Рантанен та Юхола поліпшили час складання дорожньої карти у вивченні планування багатопрограмних роботів за допомогою інтелектуального механізму фази навчання, що передбачає дезактивацію найменш ймовірної конфігурації. Окрім результату скорочення часу створення дорожніх карт, запропонована методика також суттєво зменшила розмір дорожньої карти, що призводить до спрощення завдання планування дорожньої карти. Назіф використовував окремий запит дорожньої карти у сценаріях зіставлення в невідомих середовищах з використанням групи(рою) роботів. У дослідженні роботам була представлена до інформація про місцеві території. Автори стверджували такі переваги, як стійкість до відмови агента та ефективність в “забрудненому” середовищі з вузькими проходами. У подібному дослідженні Рантанен застосував розширений імовірнісний підхід до дорожньої карти, що мінімізує конфігураційний простір шляхом розумного виявлення областей цього простору, в яких складно орієнтуватися (ділянки з вузькими проходами). Алгоритм показав значне покращення продуктивності в порівнянні з іншими планувальниками шляху при різних екологічних обмеженнях, а також зменшення розміру дорожньої карти. Ян і Брок застосували рамки еластичної дорожньої карти для планування руху в мобільних роботах з можливістю вирішення різних обмежень, включаючи кінематичні та динамічні обмеження робота, труднощі, що виникають внаслідок переміщення перешкод, обмеження, що передбачаються завданням та зв'язність робочої області. Запропонований підхід є можливим як у моделюванні, так і в реальних сценаріях.

Developed by Інститут Програмних Систем