Алгоритм локального планирования пути для объезда препятствий в путевых координатах
- Авторы: Макаров М.И1
-
Учреждения:
- Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 66-72
- Раздел: Управление подвижными объектами и навигация
- URL: https://bakhtiniada.ru/1819-3161/article/view/273461
- DOI: https://doi.org/10.25728/pu.2024.3.5
- ID: 273461
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлен алгоритм локального планирования пути в системе координат дорожного полотна. Он основан на варьировании точек исходной траектории с применением метода потенциального поля и обеспечения гладкости получаемого пути относительно новой системы координат. Реализация алгоритма основывается на решении задачи минимизации целевого функционала. Рассматривается решение задачи применительно к планированию пути беспилотной транспортной платформы, для чего требуется изменять участки заранее подготовленной гладкой траектории движения транспортного средства в режиме реального времени с учетом возникающих препятствий и с сохранением гладкости. Использование новой системы координат дает преимущество во времени выполнения алгоритма по сравнению с его работой в декартовой системе координат. Алгоритм реализован на языке Python. Выделение горизонта планирования позволяет сочетать предложенный подход с различными алгоритмами следования по пути, которые сами по себе не реализуют методы обхода препятствий. Численное моделирование выполнено для характерных примеров, по которым можно оценить эффективность предложенного алгоритма.
Ключевые слова
Об авторах
М. И Макаров
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Email: maxim.i.makarov@gmail.com
г. Москва Россия
Список литературы
- Гилимьянов Р.Ф., Рапопорт Л.Б. Метод деформации пути в задачах планирования движения роботов при наличии препятствий // Проблемы управления. – 2012. – № 1. – С. 70–76. [Rapoport, L.B., Gilimyanov, R.F. Path Deformation Method for Robot Motion Planning Problems in the Presence of Obstacles // Automation and Remote Control. – 2013. – Vol. 74, no. 12. – P. 2163–2172.]
- Basavanna, M., Shivakumar, M. An Overview of Path Planning and Obstacle Avoidance Algorithms in Mobile Robots // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). – 2019. – Vol. 08, iss. 12.
- Lu, B., Li, G., Yu, H., et al. Adaptive Potential Field-Based Path Planning for Complex Autonomous Driving Scenarios // IEEE Access. – 2020. – Vol. 8. – P. 225294–225305. – doi: 10.1109/ACCESS.2020.3044909.
- Werling, M., Ziegler, J., Kammel, S., Thrun, S. Optimal Trajectory Generation for Dynamic Street Scenarios in a Frenet Frame. Proceedings // Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation. – Anchorage, 2010. – P. 987–993. – doi: 10.1109/ROBOT.2010.5509799.
- Гилимьянов Р.Ф., Пестерев А.В., Рапопорт Л.Б. Сглаживание кривизны траекторий, построенных по зашумленным измерениям в задачах планирования пути для колесных роботов // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2008. – № 5. – С. 148–156. [Gilimyanov, R.F., Pesterev, A.V., Rapoport, L.B. Smoothing Curvature of Trajectories Constructed by Noisy Measurements in Path Planning Problems for Wheeled Robots // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 2008. – Vol. 47, no. 5. – P. 812–819.]
- Thrun, S., Montemerlo, M., Dahlkamp, H., et al. Stanley: The Robot That Won the DARPA Grand Challenge // In: The 2005 DARPA Grand Challenge. Springer Tracts in Advanced Robotics. Vol 36. Ed. by M. Buehler, K. Iagnemma, S. Singh. – Berlin, Heidelberg: Springer, 2007. – P. 1–43.
Дополнительные файлы
