Coverage Path Planning For Minimizing Expected Time to Search For an Object With Continuous Sensing

要約

本論文では、理論的にも実用的にも興味深いいくつかの結果を示す。まず、計算幾何学における古典的な芝刈り問題を拡張した、割り当て芝刈り問題を提案する。割り当て芝刈り問題の定数近似を与える。 第二に、局所的で連続的な感覚情報を持つ幾何学的被覆経路計画における期待検出時間最小化問題を調べる。擬多項式実行時間で証明可能な誤差境界を持つ最初の近似アルゴリズムを提供する。また、我々のアイデアは、別の探索メカニズム、すなわち、見張り経路問題に関連する視認性に基づく探索にも拡張される。我々は、最小の期待時間で物体を見つけるための、いくつかの単純だが効果的なヒューリスティックスで理論的分析を補完し、それに関するシミュレーション結果を提供する。

要約(オリジナル)

In this paper, we present several results of both theoretical as well as practical interests. First, we propose the quota lawn mowing problem, an extension of the classic lawn mowing problem in computational geometry, as follows: given a quota of coverage, compute the shortest lawn mowing route to achieve said quota. We give constant-factor approximations for the quota lawn mowing problem. Second, we investigate the expected detection time minimization problem in geometric coverage path planning with local, continuous sensory information. We provide the first approximation algorithm with provable error bounds with pseudopolynomial running time. Our ideas also extend to another search mechanism, namely visibility-based search, which is related to the watchman route problem. We complement our theoretical analysis with some simple but effective heuristics for finding an object in minimum expected time, on which we provide simulation results.

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