63274

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Issues of motion control of mobile robots based on the potential guidance method (Вопросы управления движением мобильных роботов методом потенциального наведения)

DOI: 

10.17587/mau.20.677-685

Наименование источника: 

  • Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Обозначение и номер тома: 

Т. 20, № 11

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • Новые Технологии

Год издания: 

2019

Страницы: 

677-685
Аннотация
Одним из актуальных направлений исследований в современной робототехнике является проблематика локальной навигации мобильных роботов (МР), обеспечивающей перемещение робота к цели с обходом препятствий в процессе движения. Процесс навигации включает в себя следующие этапы: составление карты внешней среды, локализация робота и планирование маршрута, ведущего к цели. К числу популярных методов локальной навигации роботов относится метод искусственных потенциальных полей (ПП). Суть метода ПП заключается в реализации движения МР в поле "информационных сил" с использованием сил "притяжения" к целевому положению и "отталкивания" от препятствий. В работе рассматриваются вопросы локальной навигации и управления движением МР на основе метода ПП. При использовании традиционных притягивающихся потенциальных полей структура виртуальных сил вблизи препятствия зависит от удаленности МР от цели, причем движение робота будет замедляться в конце маршрута, что неизбежно приведет к неоправданной затяжке общего времени перемещения робота в целевое положение. Для устранения данного нежелательного эффекта авторами предложено использовать притягивающие потенциальные поля специального вида. В методе ПП широко известна проблема локальных минимумов - потенциальных ям различной геометрической структуры, которые становятся ловушками для МР. Проведен анализ кинематических и динамических аспектов управления перемещением робота в рабочем пространстве. Авторами предлагаются новые методы ПП, позволяющие решать ключевые для управления МР проблемы "ловушек" (потенциальных ям) и обхода препятствий: метод двух карт потенциальных полей и метод "фарватера" на карте потенциальных полей. Обсуждаются методы "жука", решающие задачу обхода препятствий в условиях отсутствия априорной информации о рабочем пространстве МР. Предложен модифицированный метод "жука", имеющий ряд преимуществ по сравнению с классическими методами.

Библиографическая ссылка: 

Филимонов А.Б., Филимонов Н.Б. Issues of motion control of mobile robots based on the potential guidance method (Вопросы управления движением мобильных роботов методом потенциального наведения) // Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2019. Т. 20, № 11. С. 677-685.