Core Concepts
PINSAT kombiniert eine parallelisierte diskrete Graphensuche im niedrigdimensionalen Raum mit Trajektorienoptimierung im volldimensionalen Raum, um die Vorteile beider Ansätze zu nutzen - die Fähigkeit der Graphensuche, nicht-konvexe Räume zu durchsuchen und kombinatorische Teile des Problems zu lösen, und die Fähigkeit der Trajektorienoptimierung, lokal optimale Lösungen zu erhalten, die nicht an Diskretisierung gebunden sind.
Abstract
PINSAT ist ein Algorithmus, der eine parallelisierte diskrete Graphensuche im niedrigdimensionalen Raum mit Trajektorienoptimierung im volldimensionalen Raum kombiniert.
Der Algorithmus beginnt, indem er den Startzustand mit einer Dummy-Kante in die offene Liste (OPEN) einfügt. Dann wird asynchron eine Kantenerweiterung durchgeführt, bei der eine Kante aus der OPEN-Liste ausgewählt und expandiert wird. Wenn die Kante eine Dummy-Kante ist, werden die realen Kanten aus dem Nachfolger-Zustand in die OPEN-Liste eingefügt. Wenn es sich um eine reale Kante handelt, wird der Nachfolger-Zustand generiert und eine Trajektorienoptimierung zwischen dem Vorgänger-Zustand und dem Nachfolger-Zustand durchgeführt.
Die Trajektorienoptimierung versucht, eine kollisionsfreie Trajektorie zu finden, die die Beschränkungen des Systems erfüllt. Wenn eine gültige Trajektorie gefunden wird, wird der Nachfolger-Zustand in die OPEN-Liste eingefügt. Wenn alle Kanten aus einem Zustand expandiert wurden, wird dieser Zustand in die geschlossene Liste (CLOSED) aufgenommen.
Der Algorithmus terminiert, wenn entweder ein Zielzustand erreicht wurde oder keine weiteren Kanten zur Expansion verfügbar sind.
PINSAT garantiert die Vollständigkeit des Algorithmus, d.h. es wird eine Lösung gefunden, falls eine existiert.
Stats
Die Geschwindigkeitsbegrenzungen des Arms wurden 10-fach höher als die in den Datenblättern angegebenen Werte gesetzt, um die minimale Zeit zum Navigieren der Hindernisse und Erreichen des Ziels zu ermöglichen.
Die maximale Dauer der Trajektorie wurde auf 0,6 Sekunden begrenzt.
Quotes
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