Mischrealität verbesserte benutzerinteraktive Pfadplanung für omnidirektionale mobile Roboter

Dieses Papier schlägt ein neuartiges Steuersystem für die Pfadplanung eines omnidirektionalen mobilen Roboters basierend auf Mischrealität vor. Die meisten Forschungen zu mobilen Robotern werden in einer vollständig realen Umgebung oder einer vollständig virtuellen Umgebung durchgeführt. Eine reale Umgebung, die virtuelle Objekte enthält, hat jedoch wichtige praktische Anwendungen. Das vorgeschlagene System kann die Bewegung des mobilen Roboters in der realen Umgebung steuern sowie die Interaktion zwischen der Bewegung des mobilen Roboters und virtuellen Objekten, die in eine reale Umgebung hinzugefügt werden können. Zunächst wird eine interaktive Schnittstelle im Mischrealitätsgerät HoloLens präsentiert. Die Schnittstelle kann die Karte, den Pfad, den Steuerbefehl und andere Informationen im Zusammenhang mit dem mobilen Roboter anzeigen und virtuelle Objekte zur realen Karte hinzufügen, um eine Echtzeitinteraktion zwischen dem mobilen Roboter und den virtuellen Objekten zu ermöglichen. Dann wird der ursprüngliche Pfadplanungsalgorithmus, der Vektorfeldhistogramm* (VFH*) ist, in Bezug auf den Schwellenwert, die Auswahl der Kandidatenrichtung und die Kostenfunktion modifiziert, um ihn besser an die Szene mit virtuellen Objekten anzupassen, die Anzahl der erforderlichen Berechnungen zu reduzieren und die Sicherheit zu verbessern. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass diese vorgeschlagene Methode den Bewegungsweg des mobilen Roboters gemäß den spezifischen Anforderungen des Bedieners generieren und eine gute Hindernisvermeidung erreichen kann.