面向最小转弯覆盖规划的非凸环境最优划分

本文中，我们解决室内作业机器人的最优覆盖路径规划问题。许多现有方法试图通过沿最少数量的覆盖线（即直线路径）覆盖环境来减少路径中的转弯。这是因为转弯不仅降低机器人速度，还会负面影响覆盖质量，例如相机和清洁附件等工具在转弯附近通常性能较差。然而，最小化覆盖线的问题通常借助不保证最优性的启发式方法求解。本工作中，我们提出一种最小化转弯的覆盖规划方法，可在多项式时间内计算出环境的最优轴平行（水平/垂直）覆盖线数量。为此，我们建立了一个线性规划（LP），将环境最优划分为轴平行秩（宽度等于工具宽度的互不相交矩形）。随后我们为一组真实室内环境生成覆盖路径，并与最先进的覆盖方法进行比较。