مسیریابی حرکت روبات های ماشین واره با روش پیشروی سریع

مسیریابی روبات عبارتست از یافتن یک توالی حرکت برای روباتی که در محیطی با اشیای ثابت یا متحرک از ‏یک ﻧﻘﻄﺔ آغازین شروع شده و بدون برخورد با موانع به یک نقطه­ی پایانی ختم       می­گردد. چنین مسئله ای در مسیریابی خودروهای هوشمند و agv ها نیز مطرح می شود. این مبحث از منظر محدودیت­های سینماتیکی به دو دسته هولونومیک و غیرهولونومیک تقسیم       می­شود. در ناحیه عاری از مانع، در حالت اول روبات آزادانه می­تواند از هر نقطه به نقطه دیگر حرکت کند اما در حالت دوم به دلیل وجود محدودیت­های سینماتیکی دامنه حرکتی روبات محدودتر می­شود، به عنوان مثال یک ماشین نمی­تواند به پهلو حرکت کند. در این مقاله به وسیله روش پیشروی سریع - که یک روش حل عددی برای معادله دیفرانسیل جزئی غیر خطی eikonal است - بدون در نظر گرفتن محدودیت غیرهولونومیکی روبات ماشین­واره، مسیری ایمن و هموار ایجاد می­شود و سپس با اصلاح مسیر به دست آمده توسط مفهوم جدیدی به نام مانع مجازی و تطبیق آن با محدودیت غیرهولونومیک روبات ماشین واره، مسیری جهت حرکت آن برنامه ریزی می­شود. روش ارائه شده، کوتاه­ترین مسیر ممکن را پیدا کرده و در عین حال دقیق، سریع و مستقل از شکل موانع است. نتایج مقایسات این روش با روش جستجوی گراف برتری آن را از نظر طول مسیر و زمان حل نشان داده است.