Иерархическая навигация с избеганием препятствий и прохождением проемов на четырехколесном мобильном роботе

Навигация до заданной точки является одной из ключевых задач, решаемых в системах управления мобильным роботом. В данной работе предлагается трехуровневый метод навигации мобильного робота, состоящий из алгоритма построения глобального пути, алгоритма построения локальной траектории и алгоритма генерации управляющих воздействий. Предлагаемый подход основан на модельно-предиктивном управлении с учетом размера и кинодинамических ограничений робота, что позволяет избегать столкновения с препятствиями на роботе произвольной формы. Проведено экспериментальное исследование предлагаемого подхода на четырехколесном мобильном роботе прямоугольной формы. В ходе экспериментов решалась задача доезда робота до заданной целевой точки в среде с препятствиями, при этом целевая точка была отделена от робота узким проемом. С помощью предлагаемого подхода все навигационные задачи в тестовой среде были успешно выполнены.