یک روش جدید ترکیبی در مسیریابی سراسری وسایل نقلیة خودگردان زیرآبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد - دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار - دانشگاه اصفهان

3 دانشیار - دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

تاکنون روش‌های سراسری متعددی برای حل مسئله طراحی مسیر پیشنهاد شده است که از آن میان روش‌های گراف پدیداری، دیاگرام ورونویی، درخت چهاروجهی و جبهه موج جایگاه ویژه‌ای دارند. در این مقاله با ترکیب این چهار روش در یک ساختار واحد، یک الگوریتم طراحی مسیر جدید به نام (HYBRID-VQVW) HYBRID-Visibility-QuadTree-Voronoi-WaveFront ارائه می‌شود. در این روش در هر فاصلة نمونه‌برداری پس از ساخت چهار مسیر سراسری روی فضای پیکربندی، بهترین آن‌ها طبق چند ملاک رفتاری مشخص می‌شود. این ملاک‌ها شامل طول، امنیت و همواری مسیر می‌باشند. در حقیقت الگوریتم HYBRID-VQVW یک مبادلة پارامتری میان کوتاه‌ترین، امن‌ترین و هموارترین مسیر برقرار می‌کند و در نهایت به مسیری می‌رسیم که از مسیر تولید شده با روش‌های دیاگرام ورونویی، درخت چهاروجهی و جبهة موج کوتاهتر و هموارتر بوده و نسبت به مسیر گراف پدیداری امن‌تر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Novel Hybrid Method in Global Path Planning for Autonomous Underwater Vehicles

نویسندگان [English]

  • Shabnam Pesteh 1
  • Ahmadreza Naghsh-Nilchi 2
  • Farid Sheykholeslam 3
1 MSc/Isfahan University of Technology
2 Assistant Professor/Isfahan University
3 Associate Professor/Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Numerous methods have been developed to solve the path planning problem, among which the visibility graph, Voronoi diagram, Quad-Tree and Wave-Front are well-known techniques. In this paper, a new global path planning algorithm named HYBRID-Visibility-QuadTree-Voronoi-WaveFront method (HYBRID-VQVW) is presented where these four methods are integrated in a single architecture. After constructing these global trajectories of C-space, the best trajectory among four is selected in every sampling distance by several criterions. These criterions consist of length, smoothness and safety of the trajectory. In fact, the algorithm provides a parametric tradeoff between shortest, safest and smoothest paths and generally yields shorter and smoother paths than the Voronoi, Quad-Tree and Wave-Front methods, and safer than the visibility graph.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Path planning
  • obstacle avoidance
  • Autonomous underwater vehicles
  • Mobile robots