Minimum-Time Trajectory Planning Ensuring Collision-Free Motion for Two Robots : Neural Optimization Network Approach

신경 최적화 회로망을 이용한 두 대의 로보트를 위한 최소시간 충돌회피 경로 계획

A collision-free trajectory planning for two robots with designated paths is considered. The proposed method is based on the concept of decomposing the planning problem into two steps: one is determining coordination of two robots, and the other is velocity planning with determined coordination. Dynamics and maximum allowable joint velocities are also taken into consideration in the whole planning process. The proposed algorithm is converted into numerical calculation version based on neural optimization network. To show the usefulness of proposed method, an example of trajectory planning for 2 SCARA type robot in common workspace is illustrated.

공간상에 움직여야할 길이 주어진 두 대의 로보트의 속도계획 문제를 두 단계의 부문제로 나누어 각각의 독립적으로 다루는 방법을 도입하여 최소시간 속도계획 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 i) 로보트가 각자의 길을 따라 이동한 거리를 두 축으로하는 코오디네이션 공간이라는 2차원 공간을 구축하고 이공간상에서 충돌을 피할 수 있도록 코오드네이션 곡선을 선정하고, ii)선정된 곡선을 따라 최소시간을 보장하는 속도계획을 하는 두 단계의 문제중 두 번째 단계의 문제에 대해 로보트의 동력학 및 각 관절의 최대 회전속도등을 고려하여 최적해를 구하는 방법을 제안하였다. 또한 신경 최적화 회로망의 이론을 응용하여 간단한 반복 계산 알고리듬으로 최적해를 구하였다. 제안된 방법은 두 대의 SCARA형 로보트의 경로계획의 예로 시뮬레이션하여 유용성을 보였다.