静态环境下多个自主机器人的路径规划和碰撞避免。

Question

我将开始一个机器人项目的工作。在进入问题之前，让我先简单介绍一下这个项目的设置。

该装置包括一个设施，其中有一个轨道系统，并且上面安装了多个机器人。环境是静态的，只有移动机器人。目前这些轨道上可以有 3 辆机器人货车。这些机器人用于拾取和放置任务。因此，这些机器人之间没有通信，但它们连接到服务器，服务器为机器人提供任务。

请看一下粗略的草图（请原谅我这个糟糕的图表）以了解设置的想法。

从上图中，R1和R2是轨道上的机器人。服务器可以向机器人 R1 分配任务，用于在“A”处拾取物体并将其放在“B”处，并且机器人必须完全自主地移动。 现在，我的疑问如下：

• 机器人R1如何移动到“A”，再移动到“B”，走最优路径，涉及到机器人的路径规划？
• 关于避碰，机器人如何避免在静态地图中与轨道上的其他移动机器人发生碰撞？ （我正在考虑使用摄像头来检测另一个机器人）

我查阅了一些文献并有了一个基本的想法。我也在这里经历了一些被问到的问题。但我没有任何开始工作的具体想法。我正在寻找一些建议/想法/算法/文献来解决这个问题。 请帮帮我。预先感谢！

注意：我将在 3D 环境中模拟整个设置。

Answer 1

对于第一个问题，将整个铁路网络视为一个图，并使用最短路径算法得到最优路径。

不知道在移动

R1

到

A

和

B

时是否可以移动其他机器人。如果某些机器人无法移动，则从图中删除铁路的这些部分，并计算路径。

为了避免碰撞，一种方法是仅允许沿轨道在一个方向上运动（本例中为 8 字形）。总的来说，这应该不是问题，因为您是从中央服务器控制机器人。