Desarrollos Recientes en la Planificación de Rutas para Vehículos Terrestres No Tripulados en Entornos de Minería Subterránea
Autores: Abdukodirov, Abdurauf; Benndorf, Jörg
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La navegación de Vehículos Terrestres No Tripulados (UGVs) en entornos de minería subterránea es crítica para mejorar la seguridad operativa, la eficiencia y la automatización en condiciones peligrosas y restringidas. Este documento presenta una revisión exhaustiva de los algoritmos de planificación de rutas empleados para la navegación de UGVs en minas subterráneas. Se describen los componentes clave y los requisitos que son esenciales para un marco de planificación de rutas efectivo, incluidos los sensores y el Sistema Operativo de Robots (ROS). Esta revisión examina tanto técnicas de planificación de rutas globales como locales, abarcando métodos tradicionales basados en grafos, enfoques basados en muestreo, algoritmos inspirados en la naturaleza y estrategias de aprendizaje por refuerzo. A través del análisis de la literatura existente sobre el tema, este estudio destaca las fortalezas de las técnicas empleadas, los escenarios de aplicación, los entornos de prueba y las estrategias de optimización. Se identificaron los algoritmos más favorables y relevantes, incluidos A*, Árbol Aleatorio de Exploración Rápida (RRT*), Dijkstra y Optimización por Colonias de Hormigas (ACO). Este documento reconoce una limitación significativa: la dependencia excesiva de las pruebas de simulación para los algoritmos de planificación de rutas y las dificultades computacionales para implementar algunos de ellos en condiciones mineras reales. Concluye enfatizando la necesidad de una investigación a gran escala sobre la planificación de rutas en condiciones mineras reales.
Descripción
La navegación de Vehículos Terrestres No Tripulados (UGVs) en entornos de minería subterránea es crítica para mejorar la seguridad operativa, la eficiencia y la automatización en condiciones peligrosas y restringidas. Este documento presenta una revisión exhaustiva de los algoritmos de planificación de rutas empleados para la navegación de UGVs en minas subterráneas. Se describen los componentes clave y los requisitos que son esenciales para un marco de planificación de rutas efectivo, incluidos los sensores y el Sistema Operativo de Robots (ROS). Esta revisión examina tanto técnicas de planificación de rutas globales como locales, abarcando métodos tradicionales basados en grafos, enfoques basados en muestreo, algoritmos inspirados en la naturaleza y estrategias de aprendizaje por refuerzo. A través del análisis de la literatura existente sobre el tema, este estudio destaca las fortalezas de las técnicas empleadas, los escenarios de aplicación, los entornos de prueba y las estrategias de optimización. Se identificaron los algoritmos más favorables y relevantes, incluidos A*, Árbol Aleatorio de Exploración Rápida (RRT*), Dijkstra y Optimización por Colonias de Hormigas (ACO). Este documento reconoce una limitación significativa: la dependencia excesiva de las pruebas de simulación para los algoritmos de planificación de rutas y las dificultades computacionales para implementar algunos de ellos en condiciones mineras reales. Concluye enfatizando la necesidad de una investigación a gran escala sobre la planificación de rutas en condiciones mineras reales.