Mejora de árbol de exploración aleatoria rápida con mutación bacteriana y eliminación de nodos para la planificación de trayectorias fuera de línea de robots móviles
Autores: Lonklang, Aphilak; Botzheim, János
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mejora de árbol de exploración aleatoria rápida con mutación bacteriana y eliminación de nodos para la planificación de trayectorias fuera de línea de robots móviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmo de planificación de trayectorias
Trayectoria óptima
Trayectoria libre de colisiones
Algoritmo RRT*
Regiones de obstáculos
Entorno aleatorio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El algoritmo de planificación de ruta tiene como objetivo encontrar la ruta óptima entre los puntos de inicio y objetivo sin colisiones. Uno de los algoritmos más populares es el Optimized Rapidly exploring Random Tree (RRT*). La fortaleza del algoritmo RRT* es la ruta libre de colisiones. Es la razón principal por la que se utilizan los algoritmos basados en RRT en la planificación de rutas para robots móviles. El algoritmo RRT* generalmente crea el nodo para hacer aleatoriamente una rama del árbol para llegar al punto objetivo. La debilidad del algoritmo RRT* está en el proceso aleatorio cuando los nodos aleatorizados caen en las regiones de obstáculos. El algoritmo propuesto genera un nuevo entorno aleatorio eliminando las regiones de obstáculos del entorno global. El objetivo es minimizar el número de nodos no utilizables del proceso de aleatorización. Los resultados muestran un mejor rendimiento en tiempo computacional y longitud total de planificación de ruta. La mutación bacteriana y los algoritmos de búsqueda local se combinan en el postprocesamiento para obtener una mejor longitud de ruta y reducir el número de nodos. El algoritmo propuesto se prueba en simulación.
Descripción
El algoritmo de planificación de ruta tiene como objetivo encontrar la ruta óptima entre los puntos de inicio y objetivo sin colisiones. Uno de los algoritmos más populares es el Optimized Rapidly exploring Random Tree (RRT*). La fortaleza del algoritmo RRT* es la ruta libre de colisiones. Es la razón principal por la que se utilizan los algoritmos basados en RRT en la planificación de rutas para robots móviles. El algoritmo RRT* generalmente crea el nodo para hacer aleatoriamente una rama del árbol para llegar al punto objetivo. La debilidad del algoritmo RRT* está en el proceso aleatorio cuando los nodos aleatorizados caen en las regiones de obstáculos. El algoritmo propuesto genera un nuevo entorno aleatorio eliminando las regiones de obstáculos del entorno global. El objetivo es minimizar el número de nodos no utilizables del proceso de aleatorización. Los resultados muestran un mejor rendimiento en tiempo computacional y longitud total de planificación de ruta. La mutación bacteriana y los algoritmos de búsqueda local se combinan en el postprocesamiento para obtener una mejor longitud de ruta y reducir el número de nodos. El algoritmo propuesto se prueba en simulación.