Entanglement Definitions for Tethered Robots: Exploration and Analysis

要約

この記事では、テザー移動ロボットのテザーのもつれの問題について考察します。
移動ロボットとアンカー ポイントの間でテザー接続を使用する主なリスクの 1 つは、テザーが環境内に存在する障害物やテザー自体に絡まる可能性があることです。
このような状況を回避するために、テザーロボットの動作計画問題で非もつれ拘束を考慮することができます。
この制約は通常、回避する必要がある特定のテザー構成のセットとして表現されます。
しかし、文献には一般に受け入れられているもつれの定義が欠けており、既存の定義はもつれの特定の事例のみに焦点を当てているという意味で限定的かつ部分的です。
実際には、これは、既存の定義がテザーもつれのすべてのインスタンスを効果的にカバーしていないことを意味します。
この記事の目的は、このギャップを埋め、既存の定義と合わせて、さまざまな状況で繋がれたロボットのもつれ状態を認定するために効果的に使用できるもつれの新しい定義を提供することです。
新しい定義は、テザーロボットの動作計画に応用でき、より安全で堅牢な絡みのない軌道を取得するために使用できます。

要約(オリジナル)

In this article we consider the problem of tether entanglement for tethered mobile robots. One of the main risks of using a tethered connection between a mobile robot and an anchor point is that the tether may get entangled with the obstacles present in the environment or with itself. To avoid these situations, a non-entanglement constraint can be considered in the motion planning problem for tethered robots. This constraint is typically expressed as a set of specific tether configurations that must be avoided. However, the literature lacks a generally accepted definition of entanglement, with existing definitions being limited and partial in the sense that they only focus on specific instances of entanglement. In practice, this means that the existing definitions do not effectively cover all instances of tether entanglement. Our goal in this article is to bridge this gap and to provide new definitions of entanglement, which, together with the existing ones, can be effectively used to qualify the entanglement state of a tethered robot in diverse situations. The new definitions find application in motion planning for tethered robots, where they can be used to obtain more safe and robust entanglement-free trajectories.

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