다중 로봇 연결 페르마 나선 경로 계획

Conceptos Básicos

본 연구는 다중 로봇 경로 계획을 위한 새로운 알고리즘 프레임워크인 다중 로봇 연결 페르마 나선(MCFS)을 제안한다. MCFS는 컴퓨터 그래픽스 분야의 연결 페르마 나선(CFS) 기술을 다중 로봇 협업에 최초로 적용하여, 임의 형태의 장애물을 따라 경로를 생성할 수 있는 독특한 기능을 제공한다.

Resumen

본 연구는 다중 로봇 경로 계획(MCPP) 문제를 해결하기 위한 새로운 알고리즘 프레임워크인 다중 로봇 연결 페르마 나선(MCFS)을 제안한다.
MCFS는 다음과 같은 특징을 가진다:

컴퓨터 그래픽스 분야의 연결 페르마 나선(CFS) 기술을 다중 로봇 협업에 최초로 적용하여, 임의 형태의 장애물을 따라 경로를 생성할 수 있는 독특한 기능을 제공한다.

작업 수행 효율성, 특히 makespan 측면에서 최적화를 달성한다. 이는 불규칙한 장애물이 많은 작업 공간에서 특히 두드러진다.

비홀로노믹 로봇에 필수적인 경로의 연속성과 곡률을 고려하여, 작업 공간을 분할하지 않고도 부드러운 경로를 생성한다.

MCFS는 등고선 그래프를 구축하고 이를 조합적 최적화 문제인 최소 최대 루트 트리 커버(MMRTC)로 변환하여 MCPP를 해결한다.
본 연구의 주요 기여는 다음과 같다:

확장성 있고 적응 가능한 MCPP를 위해 CFS의 통합 버전을 개발했다.
이를 MCPP에 확장하고 비용 감소 및 경로 연속성과 부드러움을 위한 새로운 최적화 기법을 도입했다.
실험을 통해 MCFS가 makespan, 경로 곡률, 커버리지 비율, 중복 비율 측면에서 기존 MCPP 방법을 능가함을 입증했다.

Estadísticas

작업 공간의 크기는 lmax이다.
인접 등고선 사이의 거리는 l이다.
등고선 그래프 G의 정점 집합 V와 간선 집합 E로 구성된다.
정점 v의 등고선 Iv의 길이는 wv이다.

Citas

"MCFS는 다중 로봇 시스템의 기능을 복잡한 환경에서 발전시키기 위해 컴퓨터 그래픽스와 자동화 계획 원리를 융합한 중요한 진전을 보여준다."
"MCFS는 임의 형태의 장애물을 따라 윤곽을 그리는 경로를 생성할 수 있는 독특한 기능을 제공하여, 기존 방법에서 주목받지 못했던 특징이다."

Ideas clave extraídas de

Multi-Robot Connected Fermat Spiral Coverage

by Jingtao Tang... a las arxiv.org 03-21-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.13311.pdf

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