Közlekedési szabályok integrálása mobilis robotok mozgástervező algoritmusába

A mobilis robotok legfontosabb feladata minden esetben, hogy egy kiindulási helyről a célpozícióba eljussanak, ütközésmentes mozgást biztosítva a robot és környezete között. Dinamikus környezet esetén nemcsak statikus, hanem mozgó akadályok is jelen vannak a robot munkaterében. Ezen mozgás tervezésére szolgálnak a mozgástervező algoritmusok.

TDK dolgozatom célja egy olyan mozgástervező algoritmus kifejlesztése és implementálása, mely egyaránt biztosítja a robot munkaterében jelenlevő statikus és mozgó akadályok elkerülését. Ehhez a Velocity Obstacles módszert használom fel, amely egyidőben tervezi meg a mobilis robot sebesség- és pályaprofilját.

Munkám során a leggyorsabb és a legbiztonságosabb pályatervezési megoldások mellett kidolgozok egy új módszert, mely a mozgástervezést a közlekedési szabályok (KRESZ szabályok) felhasználásával valósítja meg, azaz pl.: ha jobbról érkezik egy akadály, akkor a robotnak elsőbbséget kell adnia. Az algoritmus megvalósításához minden egyes mintavételi időpillanatban meg kell határozni a robot által elérhető sebességvektorok halmazát, melyek a bevezetett szabálykészletnek megfelelnek. Ezen sebességtérrészek metszetéből választhatunk sebességvektort a robot számára. Az új módszert Traffic Regulation Velocity Obstacles (TRVO) módszernek neveztem el. A módszer a robot és az akadályok között elkerülő manővereket tervez, figyelembe véve a robot és az akadályok – ismertnek feltételezett – aktuális pozícióját és sebességét. A fejlesztés során külön megvizsgálásra kerül, hogy az akadályok számának növekedése miként befolyásolja a számítási igényt.

A mozgástervezés eredményét minden esetben szimulációban vizsgálom, a robot és az akadályok mozgásából videót is készítek.

Ez a mozgástervező algoritmus alkalmazható az egyre nagyobb teret hódító autonóm járművek mozgásának tervezéséhez is, ezáltal a jövőben nagyon sok lehetőség nyílhat a továbbfejlesztésre.

szerző

• 
  Gyenes Zoltán
  Villamosmérnöki szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Gincsainé Szádeczky-Kardoss Emese
  Docens, Irányítástechnika és Informatika Tanszék

helyezés