Wykorzystanie metod optymalizacji do planowania ruchu robota kroczącego

• Autorzy: Belter D.

Warianty tytułu

EN

Optimization-based approach for motion planning of a robot walking on rough terrain

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia algorytm planowania ruchu robota kroczącego poruszającego się po nierównym podłożu. Zaprezentowano nową procedurę planującą kolejne kroki robota. Przedstawiono metody optymalizacji postury robota, optymalizacji położenia stóp w fazie przenoszenia oraz wygładzania zaplanowanej ścieżki ruchu. Porównano wpływ proponowanych metod na efektywność poruszania się robota po nierównym podłożu. Pokazany algorytm planowania ruchu umożliwia autonomiczne pokonywanie typowych przeszkód podczas poruszania się w środowisku o nieuporządkowanym charakterze jak: progi, stopnie, zagłębienia oraz przeszkody o nieregularnym kształcie.

EN

The paper presents motion planning algorithm for a robot walking on rough terrain. The motion-planet is based on the RRT-Connect algorithm. The PSO algorithm is proposed to solve a posture optimization problem. The steepest descent method is used to determine the position of the robot's feet during swing phase. Gradient descent method is used for smoothing the final path. The properties of the motion planning algorithm are presented in four cases: motion planning over a bump, concavity, step and rough terrain mockup. The maximal size of the obstacles traversable by the Messor robot are provided.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; robot kroczący; planowanie ruchu; robotyka

EN

optimization; robot rolling; motion planning; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 182, t. 2
• Strony: 371--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Belter D.

• Politechnika Poznańska, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] D. Belter, P. Skrzypczyński, Integrated motion planning for a hexapod robot walking on rough terrain, 18th IFAC World Congress, Milan, Italy, 2011, s. 6918-6923
• [2] D. Belter, P, Skrzypczyński, Rough terrain mapping and classification for foothold selection in a walking robot, Journal of Field Robotics, vol. 28(4), 2011, s. 497-528
• [3] D. Belter, P. Skrzypczyński, Posture optimization strategy for a statically stable robot traversing rough terrain, International Conference on Intelligent Robots and Systems (w recenzji)
• [4] M. Kalakrishnan, I. Buchli, P. Pastor, M. Mistry, S. Schaal, Fast, robust quadruped locomotion over challenging terrain. Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Anchorage, USA, 2010, s. 2665-2670
• [5] D. Dolgov , S. Thrun, Detection of principal directions in unknown environments for autonomous navigation, In Proc. of the Robotics-. Science and Systems, 2008
• [6] C.T. Kelley, Iterative methods for optimization, SlAM, Philadelphia, 1999
• [7] J.J. Kuffner, S.M. LaValle, RRT-Connect: An efficient approach to single-query path planning. Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, San Francisco, USA, s. 995-1001, 2000
• [8] N. Ratliff, M. Zucker, J.B. Andrew, S. Srinivasa, CHOMP: Gradient optimization techniques for efficient motion planning. Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Kobe, Japan, 2009, s. 489-494
• [9] R.B. Rusu, A. Sundaresan, B. Morisset, K. Hauser. M. Agrawal, J.C. Latombe, M. Beetz. Leaving flatland: efficient real-time 3D perception and motion planning, Journal of Field Robotics, vol. 26(10), 2009, s. 841-862
• [10] U. Saranli, M. Buehler, D.E. Koditschek, RHex: a simple and highly mobile hexapod robot, International Journal of Robotics Research, vol. 20, 2001, s. 616-631
• [11] R. Smith, Open Dynamics Engine, http://www.ode.org, 2012
• [12] D. Wooden, M. Malchano, K. Blankespoor, A. Howardy, A. A. Rizzi, M. Raibert, Autonomous navigation for BigDog, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Anchorage, USA, 2010, s. 4736-4741
• [13] M. Zucker, J.A. Bagnell, C.G. Atkeson, J. Kuffner, An optimization approach to rough terrain locomotion, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Anchorage, USA, 2010, s. 3589-3595