Plánování bezkolizní trajektorie pro mnoho robotů

Abstract

Cílem této diplomové práce je vybrat nejvíce slibnou metodu pro řešení přemístění zboží z jednoho místa na druhé. Tato úloha je nazvána problém skladu a je definována jako úloha, kde agenti (obvykle roboty) musí na grafu dosáhnout cílové pozice a zároveň se vyhnout překážkám a ostatním agentům. Graf také obsahuje regály, které mají tu vlastnost, že agent, který nějaký nepřeváží, se může pod ním pohybovat, ale agent s regálem ne. Několik algoritmů je krátce popsáno v závislosti na jejich výpočetních rychlostech a úplnosti a algoritmus Zatlač a zatoč je vybrán jako nejrychlejší a zároveň vhodný pro uvedené rozšíření. Zatlač a zatoč je implementován v jazyce C++, implementace je do detailu popsána a experimentální výsledky jsou popsány. Nejvýznamějším výsledkem je získání řešení pro úlohu s 58 581 uzly a 982 agenty za 42s, kde 10s může být odstraněno při přeplánování na té samé mapě.

The goal of this thesis is to choose a most promising method for solving the movement of goods from one place to another. This task is called the Warehouse problem and it is defined a task where agents (usually robots) on a graph must reach their goal positions while avoiding obstacles and other agents. The graph also contains racks which have an ability that an agent not carrying a rack can go under them but agent with a rack cannot. Few algorithms are shortly described based on their computational complexity and completeness and the Push and rotate algorithm is selected as the most fastest and also suitable the extension. Push and rotate is implemented using C++ programming language, the implementation is described in detail and experimental results are discussed. The most important result is acquiring a solution to a task with 58 581 nodes and 982 agents in 42 seconds from which 10 seconds can be removed when a replanning on the same map is invoked.