Wenn ein Roboter, der zu einem Ziel fährt, nur zwei mögliche Wege hat, muss er nur die Routen hinsichtlich Reisezeit und Erfolgsquote vergleichen. Bewegt sich der Roboter jedoch durch eine komplexe, unsichere Umgebung mit vielen möglichen Wegen, kann die Wahl der besten Route schnell zu einem unlösbaren Problem werden. Forscher vom MIT haben eine Methode entwickelt, die einem Roboter dabei helfen kann, effizient über die besten Routen zu seinem Ziel nachzudenken.
Sie haben einen Algorithmus zum Erstellen von Straßenkarten in einer unsicheren Umgebung entwickelt, der die Qualität der Straßenkarte mit der Recheneffizienz in Einklang bringt. Dadurch kann der Roboter schnell eine passierbare Route finden, die die Reisezeit minimiert. Der Algorithmus beginnt mit Pfaden, denen man sicher folgen kann, und findet automatisch Abkürzungen für den Roboter, um die Gesamtfahrzeit zu verkürzen.
In Simulationsexperimenten stellten die Forscher fest, dass ihr Algorithmus im Vergleich zu anderen Methoden ein besseres Gleichgewicht zwischen Planungsleistung und Effizienz erreichen kann. Dieser Algorithmus findet Anwendung in Bereichen wie der Erkundung und hilft möglicherweise einem Roboter dabei, den besten Weg zu planen, um zum Rand eines entfernten Kraters auf der zerklüfteten Marsoberfläche zu gelangen.
Es kann einer Such- und Rettungsdrohne auch dabei helfen, den schnellsten Weg zu einer Person zu finden, die an einem abgelegenen Berghang gefangen ist. Die Forscher sind optimistisch, was das Potenzial ihrer Arbeit angeht.
„Wenn wir nur ein paar Informationen über unsere Umwelt haben, können wir daraus eine hochwertige Roadmap erstellen“, sagt Yasmin Veys, Hauptautorin einer Arbeit über diese Technik. Der Artikel wurde von Yasmin Veys und Martina Stadler Kurtz, Doktoranden der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik des MIT bzw. der Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik des MIT, und Professor Nicholas Roy, einem MIT-Professor und Mitglied des Labors für Informatik und künstliche Intelligenz des MIT, verfasst .
Die Forschung wird auf der International Conference on Robotics and Automation vorgestellt. Die Forscher sind auch daran interessiert, den Unterschied zwischen den konstruierten Straßenkarten und den realen Umgebungen, die sie darstellen, zu untersuchen.