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基于中轴骨架鹅卵石图嵌入的多机器人路径规划

机器人学 2022-07-20 v4

摘要

我们提出了一种集中式算法,用于在具有多边形边界的连续平面工作空间中求解带标签的盘形多机器人路径规划(MPP)问题。我们的方法自动将连续问题转化为称为鹅卵石运动问题的离散基于图的变体,该变体可被高效求解。为构建底层鹅卵石图,我们通过中轴变换在工作空间中识别内切圆,并将机器人组织在每个内切圆内的层中。我们表明,我们的分层鹅卵石图支持无碰撞运动,使得所有图受限的 MPP 实例均可行。具有连续起始和目标位置的 MPP 实例随后可通过局部导航求解,该导航将机器人从图顶点路由至图顶点。我们在多个具有高机器人填充密度(高达工作空间的 61.6%61.6\%)的环境中测试了我们的方法。对于含狭窄通道的环境,此类密度违背了 SOTA MPP 规划器所假设的良好分离条件,而我们的方法实现了 83%83\% 的平均成功率。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.11892,
  title  = {Multi-Robot Path Planning Using Medial-Axis-Based Pebble-Graph Embedding},
  author = {Liang He and Zherong Pan and Kiril Solovey and Biao Jia and Dinesh Manocha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11892},
  year   = {2022}
}