Motion planning for wheeled mobile robot using potential field method

• Autorzy: Żylski W.

Warianty tytułu

PL

Planowanie ruchu mobilnego robota kołowego z zastosowaniem sztucznego pola potencjalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A potential field method in the real-time approach toward avoidance of obstacles for a mobile robot has been developed. A collision-free path and goal-seeking behaviour are calculated using an artificial potential field method. The proposed reactive nevigation approach is based on the coordination of elementary responses. To avoid convex obstacles, the navigator generates a "reaching the middle of the collision-free space" and goal-seeking behaviours. A control strategy based on artificial potential fields that generates a trajectory to be followed by a mobile robot that represents a reference for the robot at the same time is proposed. The effectiveness of the proposed method is numerically verified by a series of experiments on the emulator of the wheeled mobile robot Pioneer-2DX.

PL

W pracy rozważa się problem generowania bezkolizyjnej trajektorii ruchu mobilnego robota w czasie rzeczywistym z zastosowaniem sztucznego pola potencjalnego. Analizuje się elementarne zachowanie mobilnego robota, takie jak: osiągnij środek wolnej przestrzeni oraz idź do celu. Wygenerowana trajektoria ruchu umożliwiająca omijanie przeszkód wypukłych uwzględnia elementarne zachowania robota. Stanowi ona trajektorię zadaną, która realizuje układ sterowania. Efektywność zaproponowanego rozwiązania została numerycznie zweryfikowana na emulatorze mibilnego robota kołowego Pioneer-2DX.

Słowa kluczowe

EN

mobile robots; obstacle avoidance; artificial potential field

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 42 nr 3
• Strony: 695--705
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Żylski W.

• Department of Applied Mechanics and Robotics, Rzeszów University of Technology

Bibliografia

• 1. Arkin R.C., 1998, Behavior-Based Robotics, The MIT Press
• 2. Berenstain J., Koren J., 1989, Real-time obstacle avoidance for fast mobile robots, IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics, 19, 5, 1179-1186
• 3. Ge S.S., Cui Y.J., 2000, New potential functions for a mobile robot path planning, IEEE Trans. Robotics and Automat., l6, 5, 615-620
• 4. Giergiel M., Hendzel Z., Żylski W., 2002, Modelling and Control of Wheeled Mobile Robots, WNT, Warsaw (in Polish)
• 5. Khatib O., 1986, Real Time obstacle avoidance for manipulators and mobile robots, The Inter. Journal of Robotics Research, 5, l, 90-98
• 6. Krogh B.H., Thorpe C.E., 1986, Integrated path planning an dynamic steering control for autonomous vehicles, Proc. IEEE Int. Conf. Robotics and Automat., 1664-1669
• 7. Latombe J.C., 1991, Robot Motion Planning, Kluwer Academic Publishers
• 8. Tilove R., 1990, Local obstacles avoidance for mobile robots based on the method of artificial potentials, IEEE Trans. Robotics and Automat., 566-571
• 9. Żylski W., 1996, Kinematics and Dynamics of Wheeled Mobile Robots, Rzeszow University of Technology Press, Rzeszów (in Polish)
• 10. Żylski W., 2002, Kinematics of behavior of wheeled mobile robot, Proceedings of the XVIII-th Conference on The Theory of Machines and Mechanisms, Scientific Papers of the Institute of Machine Design and Operation of the Wroclaw University of Technology, 85, Wrocław, 417-422 (in Polish)