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An Interior Point Method Solving Motion Planning Problems with Narrow Passages
arXiv - CS - Computational Geometry Pub Date : 2020-07-09 , DOI: arxiv-2007.04842 Jim Mainprice and Nathan Ratliff and Marc Toussaint and Stefan Schaal
arXiv - CS - Computational Geometry Pub Date : 2020-07-09 , DOI: arxiv-2007.04842 Jim Mainprice and Nathan Ratliff and Marc Toussaint and Stefan Schaal
Algorithmic solutions for the motion planning problem have been investigated
for five decades. Since the development of A* in 1969 many approaches have been
investigated, traditionally classified as either grid decomposition, potential
fields or sampling-based. In this work, we focus on using numerical
optimization, which is understudied for solving motion planning problems. This
lack of interest in the favor of sampling-based methods is largely due to the
non-convexity introduced by narrow passages. We address this shortcoming by
grounding the solution in differential geometry. We demonstrate through a
series of experiments on 3 Dofs and 6 Dofs narrow passage problems, how
modeling explicitly the underlying Riemannian manifold leads to an efficient
interior-point non-linear programming solution.
中文翻译:
解决窄通道运动规划问题的内点法
运动规划问题的算法解决方案已经被研究了五年。自 1969 年 A* 的发展以来,已经研究了许多方法,传统上分为网格分解、势场或基于采样的方法。在这项工作中,我们专注于使用数值优化来解决运动规划问题。对基于采样的方法缺乏兴趣主要是由于狭窄的通道引入的非凸性。我们通过在微分几何中解决这个问题来解决这个缺点。我们通过对 3 自由度和 6 自由度窄通道问题的一系列实验证明,显式建模底层黎曼流形如何导致有效的内点非线性规划解决方案。
更新日期:2020-07-27
中文翻译:
解决窄通道运动规划问题的内点法
运动规划问题的算法解决方案已经被研究了五年。自 1969 年 A* 的发展以来,已经研究了许多方法,传统上分为网格分解、势场或基于采样的方法。在这项工作中,我们专注于使用数值优化来解决运动规划问题。对基于采样的方法缺乏兴趣主要是由于狭窄的通道引入的非凸性。我们通过在微分几何中解决这个问题来解决这个缺点。我们通过对 3 自由度和 6 自由度窄通道问题的一系列实验证明,显式建模底层黎曼流形如何导致有效的内点非线性规划解决方案。