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Redução do custo computacional do algoritmo RRT através de otimização por eliminação

Texto completo
Autor(es):
Hiparco Lins Vieira
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: São Carlos.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos
Data de defesa:
Membros da banca:
Valdir Grassi Júnior; Luiz Chaimowicz; Denis Fernando Wolf
Orientador: Valdir Grassi Júnior
Resumo

A aplicação de técnicas baseadas em amostragem em algoritmos que envolvem o planejamento de trajetórias de robôs tem se tornado cada vez mais difundida. Deste grupo, um dos algoritmos mais utilizados é chamado Rapidly-exploring Random Tree (RRT), que se baseia na amostragem incremental para calcular de forma eficiente os planos de trajetória do robô evitando colisões com obstáculos. Vários esforços tem sido realizados a fim de reduzir o custo computacional do algoritmo RRT, visando aplicações que necessitem de respostas mais rápidas do algoritmo, como, por exemplo, em ambientes dinâmicos. Um dos dilemas relacionados ao RRT está na etapa de geração de primitivas de movimento. Se várias primitivas são geradas, permitindo o robô executar vários movimentos básicos diferentes, um grande custo computacional é gasto. Por outro lado, quando poucas primitivas são geradas e, consequentemente, poucos movimentos básicos são permitidos, o robô pode não ser capaz de encontrar uma solução para o problema, mesmo que esta exista. Motivados por este problema, um método de geração de primitivas de movimento foi proposto. Tal método é comparado com os métodos tradicional e aleatório de geração de primitivas, considerando não apenas o custo computacional de cada um, mas também a qualidade da solução obtida. O método proposto é aplicado ao algoritmo RRT, que depois é aplicado em um caso de estudo em um ambiente dinâmico. No estudo de caso, o algoritmo RRT otimizado é avaliado em termos de seus custos computacionais durante planejamentos e replanejamento de trajetória. As simulações são realizadas em dois simuladores: um desenvolvido em linguagem Python e outro em Matlab. (AU)

Processo FAPESP: 12/20824-5 - Planejamento de trajetória de veículo autônomo utilizando o algoritmo RRT* otimizado
Beneficiário:Hiparco Lins Vieira
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado