Minimizing Turns in Watchman Robot Navigation: Strategies and Solutions

要約

直交監視ルート問題 (OWRP) には、監視ルートとして知られる、ロボットが多角形環境内でたどる必要がある最短経路の検索が伴います。
主な目的は、環境内のすべてのポイントがルート上の少なくとも 1 つのポイントから確実に見えるようにし、ロボットが 1 回の連続スイープでエリア全体を調査できるようにすることです。
この研究では、ロボット工学の分野における監視ルートでのナビゲーションを最適化するために重要であるため、ルート内の曲がり角の数を減らすことに特に重点を置いています。
方向変更に関連するコストは、特に特定の種類のロボットの場合、非常に重要です。
この論文では、環境が単調であるという仮定の下で OWRP を解くための効率的な線形時間アルゴリズムを紹介します。
この研究の結果は、より合理化された巡回ロボットの設計を可能にすることで、ロボットシステムの進歩に貢献します。
これらのロボットは、ターン数を最小限に抑えながら、複雑な環境を効率的に移動することができます。
この進歩により、そのカバレッジと監視能力が強化され、現実世界のさまざまなアプリケーションで非常に効果的になります。

要約(オリジナル)

The Orthogonal Watchman Route Problem (OWRP) entails the search for the shortest path, known as the watchman route, that a robot must follow within a polygonal environment. The primary objective is to ensure that every point in the environment remains visible from at least one point on the route, allowing the robot to survey the entire area in a single, continuous sweep. This research places particular emphasis on reducing the number of turns in the route, as it is crucial for optimizing navigation in watchman routes within the field of robotics. The cost associated with changing direction is of significant importance, especially for specific types of robots. This paper introduces an efficient linear-time algorithm for solving the OWRP under the assumption that the environment is monotone. The findings of this study contribute to the progress of robotic systems by enabling the design of more streamlined patrol robots. These robots are capable of efficiently navigating complex environments while minimizing the number of turns. This advancement enhances their coverage and surveillance capabilities, making them highly effective in various real-world applications.

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