В. В. Голубов, аспирант, ст. преподаватель,
Москва.
Golubov Vladimir V., Postgraduate Student, Senior Lecturer,
Moscow.
С. В. Манько, д-р техн. наук, проф.,
Москва.
Manko S. V., Dr. in Ciences (Engineering), Professor,
Moscow.
Проанализированы особенности и дана оценка перспектив применения метода поисковых случайных деревьев для планирования перемещений автономных роботов. Отмечается, что расширение областей прикладного применения современной робототехники неразрывно сопряжено с повышением уровня функциональных возможностей и совершенствованием конструкций создаваемых образцов, для которых размещение манипулятора на мобильной платформе становится типовым вариантом компоновки. На основе обзора литературы и обобщения экспериментальных данных показано, что использование метода поисковых случайных деревьев и его базовых модификаций открывает принципиальную возможность разработки универсального планировщика движений для мобильных и манипуляционных роботов, включая робототехнические системы с размещением бортового манипулятора (в том числе с избыточной или реконфигурируемой структурой) на транспортной платформе. По итогам проведенного анализа установлено, что эффективность применения метода поисковых случайных деревьев во многом определяется задаваемым параметром фактора роста. Предложена децентрализованная версия метода поисковых деревьев со встречным ростом, позволяющая обеспечить планирование перемещений автономных мобильных роботов по ходу их взаимного сближения и последующей стыковки. Принципиальная реализуемость автоматической стыковки автономных роботов в среде с препятствиями подтверждается результатами тестовых натурных испытаний.
The article is devoted to the analysis of features and evaluation of the prospects for using the RRT method in the problem of motion planning for autonomous robots. It is noted that the expansion of the areas of application of modern robotics is inextricably linked with an increase in the level of functionality and improvement of the designs of the created samples, for which the placement of a manipulator on a mobile platform becomes a typical layout. Based on a review of the literature and generalization of experimental data, it is shown that the use of the RRT method and its modifications opens up the fundamental possibility of developing a universal motion planner for mobile and manipulative robots, including systems with a manipulator on a mobile platform, as well as systems with a redundant or reconfigurable structure. Based on the results of the analysis, it was found that the effectiveness of the RRT method is largely determined by the declared parameter of the growth factor. A decentralized variant of the counter-growth RRT method is proposed, which makes it possible to plan the movements of autonomous mobile robots in the process of their mutual approach and subsequent docking. The fundamental possibility of automatic docking of autonomous robots in an environment with obstacles is confirmed by the results of a full-scale experiment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.