一种基于切线的网格地图拓扑相异路径高效规划方法
机器人学
2023-11-03 v1
摘要
传统局部规划器常陷入局部最优轨迹，主要因其无法绕障通行。拥有更多拓扑相异路径可增加找到最优轨迹的可能性。实时生成大量拓扑相异路径至关重要。据此，我们提出一种基于切线图的路径规划方法以产生多条拓扑相异路径。与现有算法不同，我们的方法无需判别两条路径是否属于同一拓扑，而是基于切线的局部最短性质生成多条拓扑相异路径。此外，我们在图搜索中为队列引入优先级约束，从而避免队列规模的指数级扩张。为阐明方法优势，我们使用广泛认可的公共数据集\footnote{https://movingai.com/benchmarks/grids.html}与多种典型算法进行对比分析。结果表明，平均而言，我们的方法仅在 100 毫秒内即可生成 320 条拓扑相异路径。该结果凸显了相较现有方法的显著效率提升。为促进学界进一步研究，我们已公开所提算法的源代码\footnote{https://joeyao-bit.github.io/posts/2023/09/07/}。我们期望该框架能显著推动更高效的拓扑相异路径规划及相关的轨迹优化与运动规划工作。
引用
@article{arxiv.2311.00853,
title = {An efficient tangent based topologically distinctive path finding for grid maps},
author = {Zhuo Yao and Wei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.00853},
year = {2023}
}