izvestswsuИзвестия Юго-Западного государственного университетаProceedings of the Southwest State University2223-15602686-6757ЮЗГУizvestswsu-106Research ArticleТехнические наукиМОДИФИЦИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ СГЛАЖИВАНИЯ ТОЧЕК МАРШРУТАMODIFIED ALGORITHM FOR PATH POINTS SMOOTHINGКурочкинА. Г.KurochkinA. G.dk.kursk@gmail.ruТитенкоЕ. А.TitenkoE. A.johntit@mail.ruФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»Southwest State University201628102016054351Copyright © Курочкин А.Г., Титенко Е.А., 20162016Курочкин А.Г., Титенко Е.А.Kurochkin A.G., Titenko E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/106

В работе рассматривается вопрос линеаризации ломанной, состоящей из точек маршрута. Показаны ограничения классического алгоритма Рамера-Дугласа-Пекера. Эти ограничения важны для робота при расходе ресурсов и удержания скорости на местности. Они состоят в использовании таких опорных точек ломанной, которые имеют наибольшими значения отклонений координат между первой и последней точками. В этом случае траектория движения робота сглаживается, но углы поворота остаются большими. Тогда робот должен останавливаться в опорных точках и поворачиваться по курсу. Это действие увеличивает общее время прохождения маршрута. В связи с этим нельзя непосредственно использовать этот алгоритм для выравнивания движения подвижного робота. Для этого в алгоритм Рамера-Дугласа-Пекера введен этап предобработки, включающий сбор данных о количественных характеристиках промежуточных точек исходной ломанной. Учет этих характеристик позволяет объективно выделять точки ломанной, понимаемые как шум. В противопо-ложность исходному алгоритму опорные точки с большим значением координат исключаются из рассмотрения. Для этого анализируются отклонения всех точек между первой и последней. Набирается статистика для данной ломанной. На основе заданных пользователем предельных отклонений опре-деляются тоски, которые будут пониматься как шум. В результате полученная ломанная имеет меньший размах между точками. Количество точек в ломанной уменьшается. Эти преобразования обеспечивают лучшие ходовые характеристики для подвижного робота.

The article deals with the issue of linearization of a broken curve consisting of path points. Restrictions of classical Ramer-Douglas-Peucker algorithm are shown in the paper. These restrictions are important for a robot for resources consumption and keeping the speed in the field. They include the use of such base curve points that have maximum values of coordinate deviation between the first and the last points. In this case robot’s motion path is smoothed, but the rotary angles are still wide. The robot has to stop at base points and turn according to the path. This action increases the path time. Due to this it is impossible to use the algorithm directly to smooth the mobile robot motion. The phase of pre-processing has been introduced into Ramer-Douglas-Peucker algorithm, which includes collection of data about numerical data of via points of the initial curve. Consideration of these data allows objective identification of points of the curve which are understood as noise. In contrast to the initial algorithm, base points with large coordinate values are not considered. To do this, deviations of all points between the first and the last ones are analyzed. Statistic data for the curve are acquired. Based on user-set limit deviations, points which will be understood as noise are defined. As the result, the obtained broken curve has a smaller span between points. The number of points in the curve decreases. These changes provide for better performance of a mobile robot.

ломаннаяаппроксимацияотклоненияподвижный роботReferencesЕмельянов С.Г., Курочкин А.Г., Гривачев А.В. Модифицированная модель Туэ как базовая модель координации группы машин при разрешении конфликтов // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации: сборник материалов XII Междунар. науч.-техн. конф. - Курск, 2015. - С. 129-132.Емельянов С.Г., Курочкин А.Г., Гривачев А.В. Модифицированная модель Туэ как базовая модель координации группы машин при разрешении конфликтов // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации: сборник материалов XII Междунар. науч.-техн. конф. - Курск, 2015. - С. 129-132.Хаггарти Р. Дискретная математика для программистов. - М.: Техносфера, 2005. - 400 с.Хаггарти Р. Дискретная математика для программистов. - М.: Техносфера, 2005. - 400 с.Курочкин А.Г., Емельянов С.Г., Бородин М.В. Продукционная модель для координации бесконфликтного расположения группы автономных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2015. - Т.13, N6. - С. 10-14.Курочкин А.Г., Емельянов С.Г., Бородин М.В. Продукционная модель для координации бесконфликтного расположения группы автономных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2015. - Т.13, N6. - С. 10-14.Гривачев А.В., Емельянов С.Г., Бородин М.В. Структурно-функциональ-ная схема распознавания и оценки риска в системе управления роботизированными много-функциональных машинами // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2015. - Т.13, N6. - С. 4 - 9.Гривачев А.В., Емельянов С.Г., Бородин М.В. Структурно-функциональ-ная схема распознавания и оценки риска в системе управления роботизированными много-функциональных машинами // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2015. - Т.13, N6. - С. 4 - 9.Лоторев П.В., Курочкин А.Г., Гривачев А.В. Математическая модель динамической коррекции маршрута подвижного робота // Наукоемкие технологии. - 2016. - Т. 17. № 3. - С. 21-25.Лоторев П.В., Курочкин А.Г., Гривачев А.В. Математическая модель динамической коррекции маршрута подвижного робота // Наукоемкие технологии. - 2016. - Т. 17. № 3. - С. 21-25.Титенко Е.А., Тутов Е.Б. Модифицированный алгоритм поиска с итерационным заглублением на графовых структурах // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2011. - №3 (36). - С.82-90.Титенко Е.А., Тутов Е.Б. Модифицированный алгоритм поиска с итерационным заглублением на графовых структурах // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2011. - №3 (36). - С.82-90.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.