АЛГОРИТМ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПОИСКА ТРАЕКТОРИЙ ДВИЖЕНИЯ РОБОТА НА МНОГОСЛОЙНОЙ КАРТЕ

Аннотация

Постановка проблемы: сложная среда характеризуется возможностью декомпозиции воздействующих на робота факторов на независимые слои. В процессе движения робота в сложной среде на него воздействуют негативные факторы, влияющие на возможность достижения цели. В связи с этим возникает проблема выбора траектории движения при одновременной минимизации нежелательных воздействий на робота и длины пройденного пути. Цель: разработка и анализ результатов работы алгоритма двухкритериальной оптимизации траектории движения робота с учетом желаемых критериев взаимодействия со средой и длины траектории. Результаты: разработан и реализован алгоритм поиска кратчайшего пути на карте, каждый слой которой отображает свойство пространства и позволяет учитывать взаимодействие робота и среды с учетом длины пройденной траектории. Реализация алгоритма встроена в модель управления группой роботов. Для анализа алгоритма рассмотрены тестовые многослойные карты с добавлением гауссова шума. В результате симуляции построено множество траекторий движения с учетом коэффициентов влияния свойств пространства на объект управления при заданных начальном и конечном положении на карте. Построено пространство состояний движения робота, представленное в виде зависимостей влияния свойств среды на робота от длины траектории и риска отказов на протяжении всего пути. Практическая значимость: разработанный алгоритм может быть применен в системах планирования индивидуального или группового движения роботов. Полученное пространство состояний отражает диапазоны эффективных характеристик робота при выполнении поставленных задач в заданной среде. Продолжением работы станет применение разработанного алгоритма при поиске пути на разномасштабных картах и построение семейств траекторий в пространстве состояний группы роботов.