Analýza použitelnosti pebble-motion algoritmů pro koordinaci trajektorií v multi-robotickém týmu

Abstract

Cílem této práce je navrhnout algoritmus pro koordinaci trajektoriií v multi-robotickém systému. Navržený přístup je založen na převodu problému koordinace trajektorií na problém pebble-motion a následném vyřešení pebble-motion problému algoritmem Push&Rotate. Výhodou tohoto přístupu je nižší časová náročnost. Při správné diskretizaci 2-d prostoru, kterou nazýváme jako přípustnou diskretizaci je ukázána korektnost algoritmu. Jeho kompletnost nám zajišťují takové diskretizace, které mají dva volné vrcholy a jsou zároveň přípustné. Algoritmus byl experimentálně porovnán v prázdném prostředí pomocí počítačové simulace. Experiment potvrzuje jeho kompletnost, ale ceny jeho trajektorií jsou až třikrát větší než u prioritizovaného plánování.

The aim of this work is to design algorithm for coordination of trajectories in multi-robot system. Designed algorithm is based on the transfer from coordination of trajectories problem to pebble-motion problem and consequential solving pebble-motion problem with algorithm Push&Rotate. The advantage of this algorithm is lower time complexity. The correctness of the algorithm is shown on condition that we create an correct discretization of 2-d space which we called admissible discretization. The completeness of algorithm is guaranteed with admissible discretization with two free vertices in minimum. The algorithm was compared with prioritized planning in an environment without obstacles experimentally on the computer. The experiment confirms its completeness but costs of its trajectories are three times higher than costs in prioritized planning for 20 robots.