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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2008.tde-30052008-132218
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Thiago Fracasso
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Reali Costa, Anna Helena (Presidente)
Cruz, José Jaime da
Tonidandel, Flavio
Título em português
Análise de técnicas para amostragem e seleção de vértices no planejamento probabilístico de mapa de rotas.
Palavras-chave em português
Algoritmos de amostragem
Algoritmos de seleção de vértices
Análise de algoritmos
Planejamento de caminhos
Robôs móveis
Resumo em português
O planejamento probabilístico de mapa de rotas tem se mostrado uma poderosa ferramenta para o planejamento de caminhos para robôs móveis, devido a sua eficiência computacional, simplicidade de implementação e escalabilidade em diferentes problemas. Este método de planejamento possui duas fases. Na fase de construção, um mapa de rotas é gerado de forma iterativa e incremental, e armazenado na forma de um grafo G, cujos vértices são configurações livres, amostradas no espaço de configurações do robô e cujas arestas correspondem a caminhos livres de colisão entre tais configurações. Na fase de questionamento, dadas quaisquer configurações de origem e destino, 'alfa' e 'beta' respectivamente, o planejador conecta 'alfa' e 'beta' à G inserindo arestas que correspondem a caminhos livres de colisão, para então procurar por um caminho entre 'alfa' e 'beta' em G. Neste trabalho o foco reside principalmente na fase de construção do mapa de rotas. O objetivo aqui consiste em efetuar uma análise comparativa de diversas combinações de diferentes técnicas de amostragem das configurações livres e de diferentes técnicas de seleção de vértices em G, todas implementadas em um único sistema e aplicadas aos mesmos cenários. Os resultados propiciam um valioso auxílio aos usuários do planejamento probabilístico de mapas de rotas na decisão da melhor combinação para suas aplicações.
Título em inglês
Analysis of sampling and node adding techniques in probabilistic roadmap plannig.
Palavras-chave em inglês
Path planning
Probabilistic roadmap
Robotics
Resumo em inglês
The probabilistic roadmap planning has emerged as a powerful framework for path planning of mobile robots due to its computational efficiency, implementation simplicity, and scalability in different problems. This planning method proceeds in two phases. In the construction phase a roadmap is incrementally constructed and stored as a graph G whose nodes are free configurations sampled on the robot's configuration space and whose edges correspond to collision-free paths between these configurations. In the query phase, given any start and goal configurations, 'alfa' and 'beta' respectively, the planner first connects 'alfa' and 'beta' to G by adding edges that correspond to collision-free paths, and then searches for a path in G between 'alfa' and 'beta'. In this work, we address mainly the roadmap construction phase. The goal here is to provide a comparative analysis of a number of combinations of different techniques for sampling free configurations and different node adding techniques, all implemented in a single system and applied to the same test workspace. Results help probabilistic roadmap planning users to choose the best combination for their applications.
 
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Data de Publicação
2008-07-02
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • FRACASSO, Paulo Thiago, e Costa, Anna Helena Reali. Navegação reativa de robôs móveis autônomos utilizando lógica nebulosa com regras ponderadas. In VII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente - SBAI, São Luis, 2005. VII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente - SBAI., 2005. Dispon?vel em: http://www.dee.ufma.br/sbailars/.
  • FRACASSO, Paulo Thiago, e COSTA, Anna Helena Reali. Planejamento Probabilístico de Mapa de Rotas com Seleção de Vértices em Componentes Conexos Restritos à Distância. In IX SBAI - Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente, Brasília, 2009. Anais do SBAI 2009. : Sociedade Brasileira de Automática, 2009.
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