动态调整操作序列的多机器人无碰运动规划

针对共享工作空间的多台机器人,提出了一种协调无碰运动规划方法.作为离线规划的解耦法,该方法主要分为2个阶段.第1阶段,根据任务需求在不考虑机器人间相互冲突的情况下,通过概率路径地图(PRM)法规划出各机器人与静态环境的无碰路径;第2阶段,把机器人的路径描述成连续的位形序列后构造系统的状态空间,形象地把所需解决的问题转换成高维状态空间中的连续路径搜索问题.在此基础上,提出了多机器人的避碰策略、运动序列优先级的动态调整方法和改进的A*算法,实现了多机器人系统无碰协调运动规划.通过2个仿真案例验证了该方法的可行性及有效性.结果表明,所提方法能快速、有效地得到多机器人协调无碰运动路径.

高维构型空间线性图元的自适应连续碰撞检测

为了高效地建立无碰撞路径地图,针对如何在构型空间中构建无碰撞线性图元的问题,提出了自适应连续碰撞的检测算法.该算法在对线性图元进行连续碰撞检测之前,通过对比同一构型下两物体间欧氏距离的最小值及不同构型下物体最大移动距离的关系,来决定是否对线性图元采取二等分分割的细分检测,有效地减少了冗余的碰撞检测次数,提高地图构建效率.利用高维机器人系统进行仿真验证,在给定机器人起始和终止构型的情况下规划出无碰撞路径,所提的自适应碰撞检测算法相比于固定检测精度的方法的计算效率提高25.1%~84.1%.