Planning of paths and trajectories by genetic algorithms and potential fields for a mobile robot
Keywords:
Genetic algorithms, Potential fields, Path planning, Mobile robots
Abstract
The path planning and the trajectory generation are two important aspects for provide autonomy to a mobile robot. Adding variables as the type of sensors used, the physical configuration of the robot and its environment either fixed or changing and other is possible to provide robust solutions that work to provide autonomy to the robots. This article presents two algorithms for path planning in a mobile robot with differential configuration, although as will be shown can be generalized to other configurations. The first of these techniques is based on an emulation of the methodology known as potential fields and the second makes use of genetic algorithms for obtaining the paths. For the evaluation of the strategies was designed a platform that include an artificial vision system, wireless communication and mobile robots with differential configuration.
Downloads
Download data is not yet available.
References
[1] Corecon AGV Systems. Disponible: http://www.coreconagvs.com/index.php. Consultada: Septiembre 30 de 2011.
[2] AMERDEN Inc. Disponible http://amerden.com/index.html. Consultada: Septiembre 30 de 2011
[3] Robótica de Servicios. Disponible: http://www.roboticadeservicios.com/robots_transporte.html. Consultada: Septiembre 30 de 2011.
[4] BBC News. Disponible: http://www.bbc. co.uk/ news/10344849. Consultada: Septiembre 30 de 2011.
[5] D.A. Tibaduiza, M. Anaya. “Campos de Potencial aplicados al planeamiento de caminos en robots móviles”. Revista de Ingeniería. Vol. 1 No. 3, Ene 2007.
[6] D.A. Tibaduiza. “Planeamiento de Trayectorias de un robot móvil”. Trabajo de investigación de maestría. Directores: R. M. ´Ángel, J. Barrero. Universidad Industrial de Santander. 2006.
[7] Anibal Ollero Baturone, Robótica, Manipuladores y robots móviles. Alfaomega, Marcombo, 2001.
[8] R. Daily, D.M. Bevly. “Harmonic potential field path planning for high speed vehicles”. Proceedings of American Control Conference, 2008. Seatle, WA. ISSN: 0743-1619.
[9] C.W. Warren. “Global path planning using artificial potential fields”. Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1989. Pp. 316- 319. ISBN: 0-8186-1938-4.
[10] H. Xiaoxi. “Path Planning Based on Grid-Potential Fields”. Proceedings of International Conference on Computer Science and Software Engineering. 2008. Pp. 1114-1116.
[11] Paul A. Vallejos, Javier Ruiz-del-Solar, Alan Duvost. “Cooperative Strategy using Dynamic Role Assignment and Potential Fields Path Planning”. Proceedings of the 1st IEEE Latin American Robotics Symposium – LARS 2004, Mexico City, Mexico. October 28 – 29, 2004.
[12] Laue, T., Röfer, T. (2005). Behavior Architecture for Autonomous Mobile Robots Based on Potential Fields”. In: 8th International Workshop on RoboCup 2004 (Robot World Cup SoccerGames and Conferences), Lecture Notes in Artificial Intelligence. Springer, im Erscheinen.
[13] D.A. Tibaduiza, N. Chio. “Metodologías de campos de potencial para el planeamiento de trayectorias de Robots Móviles”. Revista Colombiana de Computación, 2008. Vol. 9. No. 2. Pp. 104-120.
[14] G. Pajares, J. De la Cruz. “Visión por Computador: Imágenes Digitales y Aplicaciones”. Editorial Alfaomega. 2002
[15] D.A. Tibaduiza, R.M Ángel, Y. D. Amaya, J. Ruiz. “Localización Dinámica de Móviles y Obstáculos para Aplicaciones en Robótica”. Revista Colombiana de Computación. Vol. 8 No. 1. Pp. 93-120.
[16] K. Suguihara, J. Smith. “Genetic Algorithms for Adaptative motion planning of an autonomous mobile robot”. Proceedings of IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation. 1997.
[17] K. Suguihara, J. Smith. “Genetic Algorithms for Adaptative Planning of Path and Trajectory of a Mobile Robot in 2D Terrain”. IEICE Transactions on Information and Systems. Vol. E82-D No. 1 pp. 309-317. 1999.
[18] C. H. Torres, E. Y. Mendoza. Control de dos móviles en un entorno dinámico. Trabajo de grado, Directores: R. M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander. 2006.
[19] O. Navas, J. N. Ortiz. Algoritmos genéticos aplicados al planeamiento de trayectorias de un robot móvil. Trabajo de grado. Directores: R.M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander, 2006.
[20] Y. Amaya, J. Ruiz. Localización Dinámica de Móviles y Obstáculos para Aplicaciones en Robótica. Trabajo de grado. Directores: R.M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander, 2005.
[2] AMERDEN Inc. Disponible http://amerden.com/index.html. Consultada: Septiembre 30 de 2011
[3] Robótica de Servicios. Disponible: http://www.roboticadeservicios.com/robots_transporte.html. Consultada: Septiembre 30 de 2011.
[4] BBC News. Disponible: http://www.bbc. co.uk/ news/10344849. Consultada: Septiembre 30 de 2011.
[5] D.A. Tibaduiza, M. Anaya. “Campos de Potencial aplicados al planeamiento de caminos en robots móviles”. Revista de Ingeniería. Vol. 1 No. 3, Ene 2007.
[6] D.A. Tibaduiza. “Planeamiento de Trayectorias de un robot móvil”. Trabajo de investigación de maestría. Directores: R. M. ´Ángel, J. Barrero. Universidad Industrial de Santander. 2006.
[7] Anibal Ollero Baturone, Robótica, Manipuladores y robots móviles. Alfaomega, Marcombo, 2001.
[8] R. Daily, D.M. Bevly. “Harmonic potential field path planning for high speed vehicles”. Proceedings of American Control Conference, 2008. Seatle, WA. ISSN: 0743-1619.
[9] C.W. Warren. “Global path planning using artificial potential fields”. Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1989. Pp. 316- 319. ISBN: 0-8186-1938-4.
[10] H. Xiaoxi. “Path Planning Based on Grid-Potential Fields”. Proceedings of International Conference on Computer Science and Software Engineering. 2008. Pp. 1114-1116.
[11] Paul A. Vallejos, Javier Ruiz-del-Solar, Alan Duvost. “Cooperative Strategy using Dynamic Role Assignment and Potential Fields Path Planning”. Proceedings of the 1st IEEE Latin American Robotics Symposium – LARS 2004, Mexico City, Mexico. October 28 – 29, 2004.
[12] Laue, T., Röfer, T. (2005). Behavior Architecture for Autonomous Mobile Robots Based on Potential Fields”. In: 8th International Workshop on RoboCup 2004 (Robot World Cup SoccerGames and Conferences), Lecture Notes in Artificial Intelligence. Springer, im Erscheinen.
[13] D.A. Tibaduiza, N. Chio. “Metodologías de campos de potencial para el planeamiento de trayectorias de Robots Móviles”. Revista Colombiana de Computación, 2008. Vol. 9. No. 2. Pp. 104-120.
[14] G. Pajares, J. De la Cruz. “Visión por Computador: Imágenes Digitales y Aplicaciones”. Editorial Alfaomega. 2002
[15] D.A. Tibaduiza, R.M Ángel, Y. D. Amaya, J. Ruiz. “Localización Dinámica de Móviles y Obstáculos para Aplicaciones en Robótica”. Revista Colombiana de Computación. Vol. 8 No. 1. Pp. 93-120.
[16] K. Suguihara, J. Smith. “Genetic Algorithms for Adaptative motion planning of an autonomous mobile robot”. Proceedings of IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation. 1997.
[17] K. Suguihara, J. Smith. “Genetic Algorithms for Adaptative Planning of Path and Trajectory of a Mobile Robot in 2D Terrain”. IEICE Transactions on Information and Systems. Vol. E82-D No. 1 pp. 309-317. 1999.
[18] C. H. Torres, E. Y. Mendoza. Control de dos móviles en un entorno dinámico. Trabajo de grado, Directores: R. M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander. 2006.
[19] O. Navas, J. N. Ortiz. Algoritmos genéticos aplicados al planeamiento de trayectorias de un robot móvil. Trabajo de grado. Directores: R.M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander, 2006.
[20] Y. Amaya, J. Ruiz. Localización Dinámica de Móviles y Obstáculos para Aplicaciones en Robótica. Trabajo de grado. Directores: R.M. Ángel, D.A. Tibaduiza. Universidad Industrial de Santander, 2005.
Published
2011-12-12
How to Cite
Tibaduiza Burgos, D., Barrero Pérez, J., & Martínez Ángel, R. (2011). Planning of paths and trajectories by genetic algorithms and potential fields for a mobile robot. ITECKNE, 8(2), 183-192. https://doi.org/https://doi.org/10.15332/iteckne.v8i2.2735
Issue
Section
Research and Innovation Articles
