Probabilistyczny drogowa - Probabilistic roadmap

Probabilistyczny drogowa Planowanie jest planowanie ruchu algorytm w robotyce, który rozwiązuje problem wyznaczania trasy pomiędzy wyjściowej konfiguracji robota i konfiguracji bramki unikając kolizji.

Przykładem algorytmu probabilistycznego losowej mapie zwiedzania możliwych ścieżek wokół liczby wielokątów przeszkód.

Podstawową ideą PRM jest podjęcie losowych próbek z przestrzeni konfiguracyjnej robota, testując je do tego, czy są one w wolnej przestrzeni i używać lokalnego planisty próbować połączyć te konfiguracje do innych pobliskich konfiguracjach. Konfiguracje wyjściowe i bramki są dodane, a algorytm przebiegu grafu stosuje się do otrzymanego wykresem do określania ścieżki pomiędzy konfiguracjami wyjściowych i cel.

Probabilistyczny Planowanie mapa drogowa składa się z dwóch faz: fazy budowy i zapytań. W fazie budowy, harmonogram (wykres) jest zbudowany, zbliżenie ruchów, które mogą być wprowadzone do środowiska. Po pierwsze, jest tworzony losowo konfiguracja. Następnie jest on podłączony do niektórych sąsiadów, zwykle albo z k najbliższych sąsiadów albo wszyscy sąsiedzi mniej niż jakiejś określonej odległości. Konfiguracje i połączenia są dodawane do wykresu aż harmonogramie jest wystarczająco gęsta. W fazie zapytania, konfiguracje startowe i cel są podłączone do wykresu, a ścieżka jest otrzymywany przez najkrótsza droga Dijkstry zapytania.

Biorąc pod uwagę pewne stosunkowo słabe warunki na kształt wolnej przestrzeni, PRM jest provably probabilistycznie kompletny, co oznacza, że ​​liczba punktów zwiększa próbą bez bound, prawdopodobieństwo, że algorytm nie znajdzie drogę, jeżeli taki istnieje zbliża się do zera. Szybkość zbieżności zależy od pewnych właściwości widoczności wolnego miejsca, gdzie widoczność jest określony przez lokalną planisty. Z grubsza, jeśli każdy punkt „widzi” dużą część przestrzeni, a także jeśli duża część każdego podzbioru przestrzeni „widzi” duża część jego dopełnieniem, wówczas Planowanie szybko znaleźć drogę.

Istnieje wiele wariantów na podstawowej metodzie PRM, niektóre dość wyrafinowane, które zmieniają strategię pobierania próbek i strategię połączenia, aby osiągnąć większą wydajność. Patrz np Geraerts & Overmars (2002) do dyskusji.

Referencje