Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов
В работе рассматривается задача планирования согласованных движений для системы многозвенных роботов-манипуляторов. Одним из перспективных современных подходов к её решению является конфликтно-ориентированное планирование, позволяющее отказаться от построения комбинированного пространства поиска выс...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
2025-08-01
|
| Series: | Информатика и автоматизация |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/17074 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849233350301057024 |
|---|---|
| author | Andrey Zaitsev Konstantin Yakovlev |
| author_facet | Andrey Zaitsev Konstantin Yakovlev |
| author_sort | Andrey Zaitsev |
| collection | DOAJ |
| description | В работе рассматривается задача планирования согласованных движений для системы многозвенных роботов-манипуляторов. Одним из перспективных современных подходов к её решению является конфликтно-ориентированное планирование, позволяющее отказаться от построения комбинированного пространства поиска высокой размерности за счет перехода к последовательному решению совокупности задач более низкой размерности. Этот переход осуществляется путем задания пространственно-временных ограничений при наличии конфликта в индивидуальных планах манипуляторов и последующего пере-планирования с учетом наложенных ограничений. К сожалению, известные к настоящему моменту способы наложения ограничений оперируют отдельными моментами времени, что снижает их эффективность на практике. В данной работе представляется новый алгоритм конфликтно-ориентированного планирования, основанный не на точечных, а на интервальных временных ограничениях – GECBS-T. С теоретической точки зрения, предлагаемый алгоритм гарантирует ограниченную суб-оптимальность конструируемых решений, т.е. при любом наперёд заданном пользователем ограничении w > 1, стоимость решения GECBS-T не будет превышать стоимость оптимального решения более, чем в w раз. На практике же, предлагаемый алгоритм существенно превосходит аналогичные алгоритмы по скорости решения задач планирования, что подтверждается проведенными экспериментами в робототехническом симуляторе mujoco, включающими 2-4 робота-манипулятора Kuka с 7 степенями свободы каждый. |
| format | Article |
| id | doaj-art-bec3ad9a136a439499f234342d332823 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2713-3192 2713-3206 |
| language | English |
| publishDate | 2025-08-01 |
| publisher | Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center |
| record_format | Article |
| series | Информатика и автоматизация |
| spelling | doaj-art-bec3ad9a136a439499f234342d3328232025-08-20T08:49:10ZengRussian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research CenterИнформатика и автоматизация2713-31922713-32062025-08-012441007102810.15622/ia.24.4.117074Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторовAndrey Zaitsev0Konstantin Yakovlev1St. Petersburg State UniversityFederal Research Center for Computer Science and Control of the Russian Academy of Sciences (FRCSC RAS)В работе рассматривается задача планирования согласованных движений для системы многозвенных роботов-манипуляторов. Одним из перспективных современных подходов к её решению является конфликтно-ориентированное планирование, позволяющее отказаться от построения комбинированного пространства поиска высокой размерности за счет перехода к последовательному решению совокупности задач более низкой размерности. Этот переход осуществляется путем задания пространственно-временных ограничений при наличии конфликта в индивидуальных планах манипуляторов и последующего пере-планирования с учетом наложенных ограничений. К сожалению, известные к настоящему моменту способы наложения ограничений оперируют отдельными моментами времени, что снижает их эффективность на практике. В данной работе представляется новый алгоритм конфликтно-ориентированного планирования, основанный не на точечных, а на интервальных временных ограничениях – GECBS-T. С теоретической точки зрения, предлагаемый алгоритм гарантирует ограниченную суб-оптимальность конструируемых решений, т.е. при любом наперёд заданном пользователем ограничении w > 1, стоимость решения GECBS-T не будет превышать стоимость оптимального решения более, чем в w раз. На практике же, предлагаемый алгоритм существенно превосходит аналогичные алгоритмы по скорости решения задач планирования, что подтверждается проведенными экспериментами в робототехническом симуляторе mujoco, включающими 2-4 робота-манипулятора Kuka с 7 степенями свободы каждый.https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/17074планирование движенияпланирование траекториймногоагентное планированиеманипуляторконфликтно-ориентированное планированиепоиск на основе конфликтовпоиск по графуинтервальные ограничениявременные ограничения |
| spellingShingle | Andrey Zaitsev Konstantin Yakovlev Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов Информатика и автоматизация планирование движения планирование траекторий многоагентное планирование манипулятор конфликтно-ориентированное планирование поиск на основе конфликтов поиск по графу интервальные ограничения временные ограничения |
| title | Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| title_full | Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| title_fullStr | Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| title_full_unstemmed | Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| title_short | Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| title_sort | интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов |
| topic | планирование движения планирование траекторий многоагентное планирование манипулятор конфликтно-ориентированное планирование поиск на основе конфликтов поиск по графу интервальные ограничения временные ограничения |
| url | https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/17074 |
| work_keys_str_mv | AT andreyzaitsev intervalʹnyevremennyeograničeniâdlâplanirovaniâsoglasovannyhdviženijmnogozvennyhmanipulâtorov AT konstantinyakovlev intervalʹnyevremennyeograničeniâdlâplanirovaniâsoglasovannyhdviženijmnogozvennyhmanipulâtorov |