An Analytic Solution to the 3D CSC Dubins Path Problem

要約

初期の円弧、直線コンポーネント、および最後の円弧で構成されるパスに対する 3D Dubins パス問題の解析的解法を提案します。
これらは一般に CSC パスと呼ばれます。
パスの開始と終了の構成を RRPRR マニピュレータのベース フレームと最終フレームとしてモデル化することで、これを逆運動学問題として扱います。
3D Dubins パスの運動学的特徴は、マニピュレータ モデルの制約に組み込まれています。
さらに、解の数は一定ではなく、非特異領域であっても有効な CSC パス解が最大 7 つあることを示します。
ソリューションの実装は https://github.com/aabecker/dubins3D で入手できます。

要約(オリジナル)

We present an analytic solution to the 3D Dubins path problem for paths composed of an initial circular arc, a straight component, and a final circular arc. These are commonly called CSC paths. By modeling the start and goal configurations of the path as the base frame and final frame of an RRPRR manipulator, we treat this as an inverse kinematics problem. The kinematic features of the 3D Dubins path are built into the constraints of our manipulator model. Furthermore, we show that the number of solutions is not constant, with up to seven valid CSC path solutions even in non-singular regions. An implementation of solution is available at https://github.com/aabecker/dubins3D.

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