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 آغازین شروع شده و بدون برخورد با موانع به یک نقطه ی پایانی ختم می گردد. چنین مسئله ای در مسیریابی خودروهای هوشمند و AGV ها نیز مطرح می شود. این مبحث از منظر محدودیت های سینماتیکی به دو دسته هولونومیک و غیرهولونومیک تقسیم می شود. در ناحیه عاری از مانع، در حالت اول روبات آزادانه می تواند از هر نقطه به نقطه دیگر حرکت کند اما در حالت دوم به دلیل وجود محدودیت های سینماتیکی دامنه حرکتی روبات محدودتر می شود، به عنوان مثال یک ماشین نمی تواند 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 ماشین واره، مسیری ایمن و هموار ایجاد می شود 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 می شود. روش ارائه شده، کوتاه ترین 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.