Efficient Path Planning with Soft Homology Constraints

要約

我々は、穴のあるディスクと位相的に等価な表面上でのソフトホモロジー制約を用いた経路計画の問題を研究します。
具体的には、ユーザーが指定した参照パスと相同なパスを効率的に計算するための、$\Hstar$ という名前のアルゴリズムを提案します。
このアルゴリズムが、全体の最短パスから参照パスに相同な最短パスまで、パスの長さと参照パスとの類似性の両方によって順序付けされた、個別の相同性クラス内のパスのスイートを生成できることを示します。
ロールアウトにより、アルゴリズムによって生成される結果が改善されることが示されています。
実験では、$\Hstar$ が、特に障害物が多い構成空間の場合、最適な方法に代わる効率的な代替手段となり得ることが実証されています。

要約(オリジナル)

We study the problem of path planning with soft homology constraints on a surface topologically equivalent to a disk with punctures. Specifically, we propose an algorithm, named $\Hstar$, for the efficient computation of a path homologous to a user-provided reference path. We show that the algorithm can generate a suite of paths in distinct homology classes, from the overall shortest path to the shortest path homologous to the reference path, ordered both by path length and similarity to the reference path. Rollout is shown to improve the results produced by the algorithm. Experiments demonstrate that $\Hstar$ can be an efficient alternative to optimal methods, especially for configuration spaces with many obstacles.

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