Resumen

En el contexto de la robótica, los robots móviles utilizan ampliamente los diagramas de Voronoi generalizados (GVD) basados en cuadrículas para representar su entorno. Los enfoques actuales para la construcción incremental de los GVD se centran principalmente en proporcionar esqueletos métricos de las cuadrículas subyacentes, mientras que la conectividad entre los vértices y aristas de los GVD permanece implícita, lo que hace que las tareas de razonamiento espacial de alto nivel sean poco prácticas. En este artículo, presentamos un algoritmo denominado Detector Dinámico de Topología (DTD) para extraer un GVD con información topológica a partir de un mapa de cuadrícula. Más allá de la construcción y reconstrucción de una GVD en cuadrículas, DTD extrae además la conectividad entre las aristas y vértices de la GVD. DTD también proporciona un mecanismo de reparación eficaz para tratar los cambios locales, lo que le permite funcionar bien en entornos dinámicos. Las pruebas de simulación en escenarios representativos demuestran que (1) en comparación con los algoritmos estáticos, DTD generalmente mejora en un orden de magnitud los tiempos de cálculo cuando trabaja en entornos dinámicos; (2) con un cálculo extra insignificante, DTD detecta topologías no calculadas por los algoritmos incrementales existentes. También demostramos la utilidad de la información topológica resultante para tareas de planificación de rutas de alto nivel.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:dtd, entornos dinámicos, información topológica, tareas de planificación de rutas de nivel, detector de topología dinámica, diagramas de voronoi generalizados, mecanismo de reparación eficiente, cálculo extra despreciable, gvd, gvds
• Keywords:dtd, dynamic environments, topological information, level path planning tasks, dynamic topology detector, generalized voronoi diagrams, efficient repair mechanism, negligible extra computation, gvd, gvds