EB-RRT: Optimal Motion Planning for Mobile Robots

弹道 启发式 移动机器人 计算机科学 运动规划 机器人 轨迹优化 数学优化 运动学 同伦 控制理论(社会学) 人工智能 数学 最优控制 物理 控制(管理) 经典力学 天文 纯数学
作者
Jiankun Wang,Max Q.‐H. Meng,Oussama Khatib
出处
期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (4): 2063-2073 被引量:118
标识
DOI:10.1109/tase.2020.2987397
摘要

In a human-robot coexisting environment, it is pivotal for a mobile service robot to arrive at the goal position safely and efficiently. In this article, an elastic band-based rapidly exploring random tree (EB-RRT) algorithm is proposed to achieve real-time optimal motion planning for the mobile robot in the dynamic environment, which can maintain a homotopy optimal trajectory based on current heuristic trajectory. Inspired by the EB method, we propose a hierarchical framework consisting of two planners. In the global planner, a time-based RRT algorithm is used to generate a feasible heuristic trajectory for a specific task in the dynamic environment. However, this heuristic trajectory is nonoptimal. In the dynamic replanner, the time-based nodes on the heuristic trajectory are updated due to the internal contraction force and the repulsive force from the obstacles. In this way, the heuristic trajectory is optimized continuously, and the final trajectory can be proved to be optimal in the homotopy class of the heuristic trajectory. Simulation experiments reveal that compared with two stateof-the-art algorithms, our proposed method can achieve better performance in dynamic environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xiao双月完成签到,获得积分10
1秒前
雨石完成签到,获得积分10
1秒前
椰子水完成签到,获得积分10
1秒前
adorer完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
see完成签到,获得积分10
2秒前
CipherSage应助陈念采纳,获得10
2秒前
钢铁科研发布了新的文献求助10
3秒前
在水一方应助什么都不想采纳,获得10
3秒前
4秒前
琪凯定理发布了新的文献求助10
5秒前
伍姝慧完成签到,获得积分10
7秒前
欢乐谷完成签到,获得积分10
7秒前
ppp发布了新的文献求助10
8秒前
打打应助yy采纳,获得10
8秒前
脑洞疼应助Rachelbronika采纳,获得10
9秒前
舒苏完成签到,获得积分10
9秒前
史努比完成签到,获得积分10
9秒前
千千浅浅发布了新的文献求助10
10秒前
猫也不知道完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
完美的翠丝完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
Zz完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
CR7应助zp866866采纳,获得20
12秒前
13秒前
狂野的手链完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
zyc完成签到,获得积分10
15秒前
mst发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Rachelbronika完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
LiW完成签到,获得积分10
16秒前
丘比特应助风止采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6652721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8406550
关于积分的说明 17975079
捐赠科研通 5848202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971802
邀请新用户注册赠送积分活动 1947301
关于科研通互助平台的介绍 1867864