Эта публикация цитируется в 1 статье

Робототехника, автоматизация и системы управления

Интервальные временные ограничения для планирования согласованных движений многозвенных манипуляторов

А. С. Зайцев^a, К. С. Яковлев<sup>b

a</sup> Санкт-Петербургский государственный университет
^b Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук» (ФИЦ ИУ РАН)

Аннотация: В работе рассматривается задача планирования согласованных движений для системы многозвенных роботов-манипуляторов. Одним из перспективных современных подходов к её решению является конфликтно-ориентированное планирование, позволяющее отказаться от построения комбинированного пространства поиска высокой размерности за счет перехода к последовательному решению совокупности задач более низкой размерности. Этот переход осуществляется путем задания пространственно-временных ограничений при наличии конфликта в индивидуальных планах манипуляторов и последующего пере-планирования с учетом наложенных ограничений. К сожалению, известные к настоящему моменту способы наложения ограничений оперируют отдельными моментами времени, что снижает их эффективность на практике. В данной работе представляется новый алгоритм конфликтно-ориентированного планирования, основанный не на точечных, а на интервальных временных ограничениях – GECBS-T. С теоретической точки зрения, предлагаемый алгоритм гарантирует ограниченную суб-оптимальность конструируемых решений, т.е. при любом наперёд заданном пользователем ограничении $w > 1$, стоимость решения GECBS-T не будет превышать стоимость оптимального решения более, чем в $w$ раз. На практике же, предлагаемый алгоритм существенно превосходит аналогичные алгоритмы по скорости решения задач планирования, что подтверждается проведенными экспериментами в робототехническом симуляторе mujoco, включающими 2-4 робота-манипулятора Kuka с 7 степенями свободы каждый.

Ключевые слова: планирование движения, планирование траекторий, многоагентное планирование, манипулятор, конфликтно-ориентированное планирование, поиск на основе конфликтов, поиск по графу, интервальные ограничения, временные ограничения.

УДК: 004.02

Поступила в редакцию: 27.05.2025

DOI: 10.15622/ia.24.4.1