Estrategia de Planificación de Trayectorias para un Manipulador Basada en una Red Construida Heurísticamente
Autores: Fei, Junting; Chen, Gang; Jia, Qingxuan; Liang, Changchun; Wang, Ruiquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sin colisiones
Planificación de trayectorias
Manipuladores
Exploración espacial
Red construida heurísticamente
RCH
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La planificación de rutas sin colisiones para manipuladores se está volviendo indispensable para la exploración espacial y las operaciones en órbita. Los manipuladores en estos escenarios están restringidos en términos de recursos de computación y almacenamiento, por lo que el método de planificación de rutas utilizado en tales tareas suele estar limitado en su tiempo de operación y en la cantidad de datos transmitidos. En este artículo, se propone una estrategia de construcción de red construida heurísticamente (HCN). La construcción de HCN contiene tres pasos: determinar el número de configuraciones de hub y seleccionar y conectar configuraciones de hub. Considerando el tiempo de conexión y la conectividad de HCN, primero se determina el número de configuraciones de hub. La selección de configuraciones de hub incluye la división del espacio de trabajo y la optimización de las configuraciones de hub. El espacio de trabajo se puede dividir considerando de manera integral la similitud entre las diversas configuraciones dentro de la misma región, la disimilitud entre todas las regiones y la correlación entre regiones adyacentes. Las configuraciones de hub se pueden seleccionar estableciendo y resolviendo el modelo de optimización. Finalmente, estas configuraciones de hub se conectan para obtener el HCN. La simulación indica que el número de puntos de ruta y el tiempo de planificación se reducen en un 45.5% y un 48.4%, respectivamente, lo que verifica la corrección y efectividad de la estrategia de planificación de rutas propuesta basada en el HCN.
Descripción
La planificación de rutas sin colisiones para manipuladores se está volviendo indispensable para la exploración espacial y las operaciones en órbita. Los manipuladores en estos escenarios están restringidos en términos de recursos de computación y almacenamiento, por lo que el método de planificación de rutas utilizado en tales tareas suele estar limitado en su tiempo de operación y en la cantidad de datos transmitidos. En este artículo, se propone una estrategia de construcción de red construida heurísticamente (HCN). La construcción de HCN contiene tres pasos: determinar el número de configuraciones de hub y seleccionar y conectar configuraciones de hub. Considerando el tiempo de conexión y la conectividad de HCN, primero se determina el número de configuraciones de hub. La selección de configuraciones de hub incluye la división del espacio de trabajo y la optimización de las configuraciones de hub. El espacio de trabajo se puede dividir considerando de manera integral la similitud entre las diversas configuraciones dentro de la misma región, la disimilitud entre todas las regiones y la correlación entre regiones adyacentes. Las configuraciones de hub se pueden seleccionar estableciendo y resolviendo el modelo de optimización. Finalmente, estas configuraciones de hub se conectan para obtener el HCN. La simulación indica que el número de puntos de ruta y el tiempo de planificación se reducen en un 45.5% y un 48.4%, respectivamente, lo que verifica la corrección y efectividad de la estrategia de planificación de rutas propuesta basada en el HCN.