Fast Heuristic Scheduling and Trajectory Planning for Robotic Fruit Harvesters with Multiple Cartesian Arms

要約

この作業は、複数のデカルトロボットアームを収穫する果物の結合されたスケジューリングと軌跡計画のための高速ヒューリスティックアルゴリズムを提案しています。
私たちの方法は、ワークスペースを分割し、フルーツピッキングシーケンスをアームに割り当て、緊密で実現可能なフルーツピッキングスケジュールと車両の移動速度を決定し、滑らかで衝突のない腕の軌跡を生成します。
アルゴリズムによって達成されたフルーツピッキングスループットは、合成的に生成されたフルーツ座標と最大12個のアームを備えたハーベスターデザインを使用して評価されました。
スループットは、より多くの腕が追加されるにつれて単調に増加しました。
果物の密度が低いときに腕を追加すると、ある果物から別の果物に移動するのに時間がかかったため、利益が減少しました。
ただし、十分な果物があった場合、提案されたアルゴリズムは、アームの数が増えるにつれて線形スピードアップを達成しました。

要約(オリジナル)

This work proposes a fast heuristic algorithm for the coupled scheduling and trajectory planning of multiple Cartesian robotic arms harvesting fruits. Our method partitions the workspace, assigns fruit-picking sequences to arms, determines tight and feasible fruit-picking schedules and vehicle travel speed, and generates smooth, collision-free arm trajectories. The fruit-picking throughput achieved by the algorithm was assessed using synthetically generated fruit coordinates and a harvester design featuring up to 12 arms. The throughput increased monotonically as more arms were added. Adding more arms when fruit densities were low resulted in diminishing gains because it took longer to travel from one fruit to another. However, when there were enough fruits, the proposed algorithm achieved a linear speedup as the number of arms increased.

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