Narrow Passage Path Planning using Collision Constraint Interpolation

要約

狭い通路経路の計画は、産業現場から家庭用施設まで広く見られる問題であり、多くの場合、実行可能な経路を見つけるのが困難になったり、過剰な計算リソースが必要になったりすることがあります。
環境への深い侵入が最適化の失敗を引き起こす可能性があることを考慮して、狭い通路の問題に合わせて調整された一連の部分問題を使用して、プロセス全体の実現可能性を保証するフレームワークを提案します。
まず、環境を凸オブジェクトに分解し、これらのオブジェクトのサブセットで衝突制約を初期化します。
残りのオブジェクトを順次導入するプロセスを通じて衝突制約を継続的に補間することにより、提案されたフレームワークは、狭い通路の問題の解決に向けて最適化を導く部分問題を生成します。
提案されたフレームワークが狭い通路経路計画の問題にどのように対処するかを示すために、いくつかの例が示されています。

要約(オリジナル)

Narrow passage path planning is a prevalent problem from industrial to household sites, often facing difficulties in finding feasible paths or requiring excessive computational resources. Given that deep penetration into the environment can cause optimization failure, we propose a framework to ensure feasibility throughout the process using a series of subproblems tailored for narrow passage problem. We begin by decomposing the environment into convex objects and initializing collision constraints with a subset of these objects. By continuously interpolating the collision constraints through the process of sequentially introducing remaining objects, our proposed framework generates subproblems that guide the optimization toward solving the narrow passage problem. Several examples are presented to demonstrate how the proposed framework addresses narrow passage path planning problems.

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