Motion Planning of an Autonomous Robot in Closed Space with Obstacles

Цель задачи состоит в исследовании алгоритмов планирования маршрута, что включает также разработку программного обеспечения моделирования работы этих алгоритмов. Программная система необходима для получения данных симуляции и поддерживает алгоритмы SA и RRT. Моделирование позволяет провести многосторонний анализ сравнения работы выбранных алгоритмов. Анализ подразумевает интерпретацию и сравнение данных, которые были получены с различными алгоритмами. Получены различные плотности перекрытия пространства с использованием алгоритмов RRT и SA. В процессе моделирования площадь пространства была неизменной (20 х 20 клеток), но число препятствий и их размещение менялось по ходу симуляции. В простейшем случае пространство не содержит препятствий, то есть является незаполненным. Для пустого пространства проводилось многократное моделирование для обоих выбранных алгоритмов. Приведенный выше принцип также был использован для пространства с фиксированным числом и размещением препятствий. Полученные данные моделирования усреднялись по отношению к числу количества повторений симуляции. Для каждой симуляции было вычислено количество изначально пустых клеток, время планирования маршрута и количество шагов обхода пространства для обоих алгоритмов. Эксперименты показали, что для данного пространства алгоритм SA планирует маршрут эффективней, чем алгоритм RRT. Рассмотренные алгоритмы могут быть успешно применены, например, для моделирования препятствий для автономных наземных транспортных средств или в автономных роботизированных системах, а также для решения задач игровых систем, где планирование маршрута проводится в динамичной среде. Таким образом, рассмотренные алгоритмы могут быть применены не только в роботизированных системах для планирования маршрута.