에너지 제한된 UAV와 이동식 충전 UGV를 이용한 효율적인 영역 커버리지 계획

Khái niệm cốt lõi

에너지 제한된 UAV와 이동식 충전 UGV를 이용하여 주어진 영역을 효율적으로 커버하는 경로 계획 알고리즘을 제안한다.

Tóm tắt

이 논문은 에너지 제한된 무인항공기(UAV)와 이동식 충전 무인지상차량(UGV)을 이용한 영역 커버리지 문제를 다룬다. 각 로봇은 자신의 지정된 영역을 커버해야 하며, UAV는 에너지 제약으로 인해 UGV와 주기적으로 만나 충전해야 한다.

제안하는 AG-CVG 알고리즘은 다음과 같은 4단계로 구성된다:

1. 에너지 제약을 고려하지 않고 효율적인 단일 로봇 커버리지 경로를 생성한다.
2. 최악의 경우 만남 비용을 계산하기 위해 이분 그래프를 구축한다.
3. UAV와 UGV의 경로를 클러스터링하여 UAV가 한 번의 충전으로 커버할 수 있는 구간을 찾는다.
4. 클러스터링된 경로들 간의 이분 그래프 매칭을 통해 최적의 만남 지점을 찾는다.

실험 결과, 제안 방법이 그리디 방법에 비해 평균 11.33% 만남 비용을 줄일 수 있음을 보였다. 또한 실제 VOXL m500 드론과 Clearpath Jackal 지상 차량을 이용한 필드 실험을 통해 제안 방법의 실용성을 입증하였다.

Thống kê

제안 방법(AG-CVG)이 그리디 방법에 비해 평균 11.33% 만남 비용을 줄일 수 있다.
일부 시나리오에서는 최대 25%의 비용 감소 효과를 보였다.

Trích dẫn

"이 문제는 NP-hard로 증명되었기 때문에 휴리스틱 방법을 사용하여 해결한다."
"제안하는 AG-CVG 알고리즘은 에너지 제약을 고려하면서도 효율적인 커버리지 경로를 생성할 수 있다."

Thông tin chi tiết chính được chắt lọc từ

AG-CVG

by Nare Karapet... lúc arxiv.org 03-18-2024

https://arxiv.org/pdf/2310.07621.pdf

Yêu cầu sâu hơn

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