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一种基于触手采样的移动机器人三维反应式导航算法

机器人学 2020-01-28 v1

摘要

本文提出一种面向三维(3D)空间内移动机器人的反应式导航框架。所提方法不依赖全局地图信息,并通过基于触手的采样及其在线启发式评估实现快速导航。该方法的反应式特性源于在触手(参数化曲线)上预先布置导航点以对导航空间进行采样。这些触手在每个时间步基于启发式特征进行评估,如距目标近邻度、先前触手偏好以及机器人中心三维栅格中的附近障碍物。随后,所选触手上的可导航采样点被传送至控制器以执行运动。所提框架不仅将其二维触手式对应方法扩展至三维,还引入了离线与在线参数,其调参赋予了算法在未知环境中工作的通用性与适应性。为展示所提算法相对于一种前沿方法的优越性能,给出了基于物理仿真在各地图上所得的统计结果。工作视频见https://youtu.be/rrF7wHCz-0M。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.09199,
  title  = {A 3D Reactive Navigation Algorithm for Mobile Robots by Using Tentacle-Based Sampling},
  author = {Neşet Ünver Akmandor and Taşkın Padır},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09199},
  year   = {2020}
}

备注

This paper is accepted for the IEEE International Conference on Robotic Computing (IRC) 2020