基于接触时间的移动机器人安全导航

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2014.04.1209

计算机应用 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (4): 1209-1212.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.04.1209

基于接触时间的移动机器人安全导航

郝大鹏¹,²,傅卫平²,王雯²

1. 西安航空学院理学院,西安 710077
2. 西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安 710048;

收稿日期:2013-10-14 修回日期:2013-12-08 出版日期:2014-04-01 发布日期:2014-04-29
通讯作者: 郝大鹏
作者简介:郝大鹏(1980-),男,辽宁朝阳人,讲师,博士研究生,主要研究方向:机器人行为动力学导航控制;
傅卫平(1957-),男,上海人,教授,博士,主要研究方向:智能机器人控制、现代物流系统工程、智能车辆及其控制;
王雯(1966-),女,陕西西安人,教授,博士,主要研究方向:供应链系统动力学、智能车辆及其控制。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目;陕西省自然科学基础研究计划重点项目

Mobile robot safety navigation based on time to contact

HAO Dapeng¹,²,FU Weiping²,WANG Wen²

1. College of Science, Xi'an Aeronautical University, Xi'an Shaanxi 710086, China
2. School of Mechanical and Precision Instrument Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an Shaanxi 710048, China

Received:2013-10-14 Revised:2013-12-08 Online:2014-04-01 Published:2014-04-29
Contact: HAO Dapeng

摘要/Abstract

摘要：

自主移动机器人在动态未知环境中导航存在安全隐患。为了提高导航安全性,提出一种基于接触时间的导航环境表示方法,即接触时间空间。将接触时间作为导航环境中危险评价指标,利用线速度和角速度计算机器人与障碍物之间任意两点接触时间,通过算法将导航过程中的构型空间映射为接触时间空间。将接触时间空间应用于经典行为动力学导航方法,与经典行为动力学导航方法和结合速度障碍物的行为动力学的导航方法仿真对比,结果表明接触时间空间可以提高自主移动机器人的导航安全性。

Abstract:

Navigation exists potential safety hazard when autonomous mobile robot moves in dynamic uncertain environments. In order to improve the navigation safety, a representation method of navigation environments using time of contact was proposed, namely time of contact space. As risk index in navigation environments, the time of contact between two points of an arbitrary was computed by using linear velocity and rotation velocity, and the configuration space was mapped into time of contact space when robot moved in the navigation environment. The time of contact space was applied to classic behavior dynamic navigation method. Compared with the classical behavior dynamics method and behavior dynamics adding velocity obstacles, the simulation results prove that the time of contact space can guarantee safety navigation of autonomous mobile robot.

中图分类号:

TP242

郝大鹏傅卫平王雯. 基于接触时间的移动机器人安全导航[J]. 计算机应用, 2014, 34(4): 1209-1212.

HAO Dapeng FU Weiping WANG Wen. Mobile robot safety navigation based on time to contact[J]. Journal of Computer Applications, 2014, 34(4): 1209-1212.

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