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最短経路生成

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前回FastSLAMでコース形状を取得するところまで行きましたが、この地図があればすぐロボットが走りだすというわけでは有りません。ロボットにどのような経路を通るべきか指示する経路計画が必要です。


経路計画の生成は、価値反復という手段が一般的に用いられるようですがロボトレースでは高級すぎます。ロボトレースでは単純に、スタート地点からロボットの初期の進行方向へ向けて、地図上の白いラインを追跡すれば大まかな経路は得られます。この追跡の結果が図の赤い十字です。一般的に、線の検出ならハフ変換が用いられますがハフ変換は計算量と精度がトレードオフの関係にあり、Raspberry Piにやらせるのは酷なので、今回は、逐次的な追従アルゴリズムを作り追跡させています。そのうちこのアルゴリズムを記事に書きたいなぁ…。


ちなみに、ロボットをただラインの追跡結果(図の赤い十字)に沿わせて走らせるのは非効率です。せっかくFastSLAMで広範囲の地図が取得できるわけですから、ロボットにカーブでは内側を走らせたり、スラロームではラインを無視しまっすぐ走らせたりするなど、ショートカットさせて探索走行や周回走行の所要時間を減らすのが理想です。


そこでショートカット経路生成アルゴリズムを考えました。アルゴリズム適用結果が図の緑の十字です。このアルゴリズムは、単純に注目点の前後2点の中点を、新たな点として採用することを逐次的に繰り返し、ショートカット経路を生成します。このアルゴリズムなら、逐次計算を繰り返すことでカーブでは経路がどんどん内側になるし、スラロームは経路が直線に変換されます。

なお、地図を生成にせっかく確率的手法であるFastSLAMを使ったのに、生成された図の経路は決定論的です。今後、これを確率論的な制御計画すなわち状態ベクトルから制御量への射影(制御方策)に変換する予定です。土曜日中に完成すると良いなぁ。


もう全国大会が近いですが、なんとかを完成させたいものです。

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コメント

すげー・・・最近自分は頭使ったモノづくりしてないなぁと思い知らされます...

投稿: aniki | 2015年11月 7日 (土) 22時33分

>aniki
コメントありがとうございます。励みになります!

投稿: さとぅ | 2015年11月 8日 (日) 01時25分

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