Международный
научный журнал

Выбор эффективного алгоритма планирования для формирования информационной подсистемы движения мобильного робота


Choice of effective planning algorithm for formation of informative subsystem of mobile robot motion

Цитировать:
Столяров А.А., Санников Е.В. Выбор эффективного алгоритма планирования для формирования информационной подсистемы движения мобильного робота // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 8-9(20). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2586 (дата обращения: 18.08.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: mobile robot; Robot Operating Syst em; global scheduler; local scheduler; packet ROS; algorithm; motion modeling; DARRTConnect

 

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена структуре алгоритмов планирования, необходимых глобальному планировщику для построения наиболее эффективной траектории движения мобильного робота и глобальному и локальному планировщикам мета-операционной системы Robot Operating System. Также описываются основные пакеты Robot Operating System, необходимые для создания информационной подсистемы движения мобильного робота.

Было проведено моделирование движения мобильного робота с использованием трех алгоритмов планирования пути: алгоритм А*, DARRT, DARRTConnect, в пяти различных мирах, которые представляли собой квадратную комнату с препятствиями либо их отсутствием, с целью выявления наиболее эффективного алгоритма планирования для передвижения мобильного робота. В процессе моделирования перед мобильным роботом стояла задача достичь из начальной позиции целевую, путем разбиения пути от начальной до целевой позиции на подцели. Каждый из множества возможных вариантов траектории движения мобильного робота проверялся на наличие препятствий. Если одна из множества траекторий движения пересекала препятствие, то путь признавался некорректным и происходило удаление этого пути и проверка остальных. Алгоритм DARRTConnect, по результатам моделирования и сравнительного анализа, оказался наиболее эффективным алгоритмом для глобального планировщика.

ABSTRACT

The article is devoted to the structure of the planning algorithms which are necessary for global scheduler to build the most efficient trajectory of the mobile robot, and for global and local schedulers of meta-operational system Robot Operating System. Also, basic packets of Robot Operating System necessary for creating the information subsystem of mobile robot motion are described.

Modeling of mobile robot motion is made using three path planning algorithms: algorithm A *, DARRT, DARRTConnect, in five different worlds which are a square room with obstacles or without them to identify the most efficient planning algorithm for mobile robot motion. A task for the mobile robot is to achieve the target position from the starting one by breaking the path from the starting point to the target position for the subtask in the modeling process. Each of the possible path varieties of mobile robot motion is checked for the presence of obstructions. If one of the plurality of motion trajectories crosses the obstacle, the path is considered incorrect; this path is deleted, the others are checked. DARRTConnect algorithm is the most effective algorithm for the global scheduler according to results of modeling and comparative analysis.

 


Список литературы:

1.    Алгоритм А*: техническая документация / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: http://www.gamedev.ru/code/articles/?id=4246 (дата обращения: 11.08.2015).
2.    Алгоритм Дейкстры: техническая документация / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: http://comp-science.narod.ru/KPG/Deikstr.htm (дата обращения: 11.08.2015).
3.    Цюй Дуньюэ. Разработка системы управления мобильных роботов с использованием нечетких моделей: дис. ... канд. техн. наук. — М., 2005. — 151 с.
4.    Barry J.A. Hierarchical Approach to Manipulation with Diverse Actions [Текст] / J. Barry, L. Pack Kaelbling, T. Lozano-Perez. — ICRA, 2013. — 201 p.
5.    Base_local_planner: техническая документация / [Электронный ресурс]. — Режим доступа:URL: http://wiki.ros.org/base_local_planner (дата обращения: 20.08.2015).
6.    Dwa_local_planner: техническая документация / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: http://wiki.ros.org/dwa_local_planner?distro=hydro (дата обращения: 20.08.2015).
7.    Quigley M. ROS: An Open-Source Robot Operating System [Текст] / M. Quigley, B. Gerkey, K. Conley, J. Faust, T. Foote, J. Leibs, E. Berger, R. Wheeler, A.Y. Ng. — ICRA Workshop on Open Source Software, 2009. — 5 р.


References:

1.    Algorithm А*: technical documents. Available at: http://www.gamedev.ru/code/articles/?id=4246 (accessed: 11 August 2015).
2.    Dijkstra’s algorithm: technical documents. Available at: http://comp-science.narod.ru/KPG/Deikstr.htm (accessed: 11 August 2015).
3.    Tsiui Dun'iue. Control system development of mobile robots using fuzzy models. Cand. tech. sci. diss. Moscow, 2005. 151 p. (In Russian).
4.    Barry J.A. Hierarchical Approach to Manipulation with Diverse Actions. ICRA, 2013. 201 p.
5.    Base_local_planner: technical documents. Available at: http://wiki.ros.org/base_local_planner (accessed: 20 August 2015).
6.    Dwa_local_planner: technical documents. Available at: http://wiki.ros.org/dwa_local_planner?distro=hydro (accessed: 20 August 2015).
7.    Quigley M. ROS: An Open-Source Robot Operating System. ICRA Workshop on Open Source Software, 2009. 5 p.


Информация об авторах:

Столяров Андрей Андреевич Stolyarov Andrey

магистрант, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 655000, РФ, Республика Хакасия, г. Абакан, пр. Ленина, д. 90

Graduate Student, Khakass State University named after N.F. Katanov, 655000, Russia, the Republic of Khakassia, Abakan, Lenina ave., b. 90


Санников Евгений Владимирович Sannikov Evgeny

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационных технологий и систем, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 655000, РФ, Республика Хакасия, г. Абакан, пр. Ленина, д. 90

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of IT and Systems Chair, Khakass State University named after N.F. Katanov , 655000, Russia, the Republic of Khakassia, Abakan, Lenina ave., b. 90


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.