sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2024-4-29-33sapi-703Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsАлгоритм огибания препятствий при перемещении мобильного роботObstacle avoidance algorithm in mobile robot motionСидоренкоА. B.SidorenkoA. V.

Доктор технических наук. профессор факультета радиофизики и компьютерных технологий Минск

Minsk

sidorenkoa@yandex.byСолодухоН. А.SaladukhaN. A.

Магистр физико-математических наук, старший преподаватель факультета радиофизики и компьютерных технологий Минск

Minsk

Белорусский государственный университетБеларусьBelarusian State UniversityBelarus202427122024042933Copyright © Сидоренко А.B., Солодухо Н.А., 20242024Сидоренко А.B., Солодухо Н.А.Sidorenko A.V., Saladukha N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/703

Предложен алгоритм и разработана компьютерная программа для моделирования огибания препятствий роботизированной системой. Для расширения возможностей перемещений роботизированной системой алгоритм совмещает основные элементы алгоритма vfh и разработанного нами ранее алгоритма I [1] и позиционируется в данной работе как алгоритм II. Проведена оценка среднего времени огибания препятствий различного типа, включая пять препятствий кубического типа, препятствие в виде длинной стены и сложное препятствие. В процессе вычислительного эксперимента с использованием симуляционного пространства Gazebo 11 рассчитаны временные параметры перемещения роботом препятствий различного типа, включая пять препятствий кубического типа, препятствие в виде стены и сложное препятствие. В процесс вычислительного эксперимента проведена статистическая обработка полученных результатов. Показано, что при использовании предложенного алгоритма оценка среднего времени огибания препятствий роботизированной системой снижается в отдельных случаях в 7,2 раза по сравнению с использованием алгоритма I.

A method has been proposed, and a computer program has been developed for simulating obstacle avoidance by a robotic system. To expand the mobility capabilities of the robotic system, the algorithm combines the core elements of the vfh algorithm and our previously developed algorithm I [1], and is positioned in this work as algorithm II. An evaluation of the average obstacle avoidance time for various types of obstacles has been conducted, including five cubic obstacles, a long wall obstacle, and a complex obstacle. During the computational experiment using the Gazebo 11 simulation environment, the time parameters for robot movements around various types of obstacles were calculated, including five cubic obstacles, a wall obstacle, and a complex obstacle. In the computational experiment, statistical processing of the obtained results was carried out. It was shown that using the proposed algorithm, the assessment of the average time for the robotic system to avoid obstacles is reduced in some cases by up to 7.2 times compared to the use of algorithm I.

роботперемещениепрепятствияROS 2Gazebo 11robotmovementobstaclesROS 2Gazebo 11ReferencesСидоренко, А.В. Огибание препятствий при перемещении мобильного робота / А.В. Сидоренко, Н.А. Солодухо // Системный анализ и прикладная информатика. – 2023. – № 1. – С. 4-9.Sidorenko А.V., Saladukha N.А. Bending obstacles when moving a mobile robot. System Analysis And Applied Information Science. 2023. № 1, рр. 4-9.Ulrich, I. VFH*: Local Obstacle Avoidance with Look-Ahead Verification / I. Ulrich, J. Borenstein // Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Robotics & Automation, San Francisco, CA, San Francisco, 2000. – Pр. 2505-2511.Ulrich I., Borenstein J. VFH*: Local Obstacle Avoidance with Look-Ahead Verification. Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Robotics & Automation, San Francisco, CA, San Francisco, 2000, рр. 2505-2511.Сидоренко, А.В. Алгоритм для огибания препятствий при движении мобильного робота / А.В. Сидоренко, Н.А. Солодухо // Компьютерные технологии и анализ данных (CTDA’2024) : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 25-26 апр. 2024 г. / БГУ; редкол.: В. В. Скакун (гл. ред.), Н.Н. Яцков, В.В. Гринёв. – Минск : БГУ, 2024. – С. 122-125.Sidorenko, A.V., Saladukha N.А. Algoritm dlya ogibaniya prepyatstvij pri dvizhenii mobil'nogo robota. Komp'yuternye tekhnologii i analiz dannyh (CTDA’2024) : materialy IV Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Minsk, 25–26 apr. 2024. / Belorus. gos. un-t ; redkol.: V. V. Skakun (gl. red.), N.N. Yackov, V.V. Grinyov. – Minsk : BGU, 2024.– Pр. 122-125.GitHub [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://github.com/MikitaSaladukha/ROSproject – Дата доступа: 11.03.2024.GitHub [Electronic resource]. Mode of access: https://github.com/MikitaSaladukha/ROSproject. Date of access: 11.03.2024.YouTube [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://youtube.com/playlist?list=PLU4iF0_W9xOks7JPA_BAWjbfVECA8PgO4&si=GrTnC6w58-Rpeu8w – Дата доступа: 07.05.2024.YouTube [Electronic resource]. – Mode of access: https://youtube.com/playlist?list=PLU4iF0_W9xOks7JPA_BAWjbfVECA8PgO4&si=GrTnC6w58-Rpeu8w – Date of access: 07.05.2024

The authors declare that there are no conflicts of interest present.