Obstacle avoidance by path replanning for industrial AGVs

Abstract

Mobile robots have to be able to avoid collisions to prevent damage to material and personnel. The most reliable way to avoid collisions is to stop. However, by planning a new route to bypass an obstacle the execution of a mission is more efficient and autonomous. The scope of this thesis is obstacle avoidance for industrial Autonomous Guided Vehicles (AGVs). The goal of the thesis was to survey existing obstacle avoidance algorithms and to implement an algorithm that fulfills safety and reliability constraints. The implemented algorithm was tested with a simulator and two test AGVs. The results showed that the presented algorithm is sufficient for both static and moving obstacles of different sizes. Additionally, the required computational time is small enough for a 25Hz control cycle.

Jokaisen liikkuvan robotin täytyy voida välttää törmäyksiä materiaali- ja henkilövahinkojen välttämiseksi. Varmin tapa törmäyksen välttämiseen on pysähtyminen, mutta suunnittelemalla uusi reitti esteen ohi voidaan saavuttaa suurempi autonomian taso sekä jatkaa alkuperäistä ajotehtävää nopeammin. Tämä diplomityö tutki esteenväistöä mobiiliroboteille teollisuusympäristössä. Tutkimuksen tavoitteena oli tutustua olemassaoleviin esteenväistöalgoritmeihin sekä luoda uusi algoritmi, joka täyttää turvallisuus- ja luotettavuusvaatimukset. Tutkimus toteutettiin suunnittelemalla ja ohjelmoimalla esteenväistöalgoritmi, jota testattiin simulaattorilla sekä kahdella robotilla. Tulokset osoittivat, että toteutettu algoritmi selviää eri kokoisten sekä liikkuvien esteiden väistämisestä luotettavasti. Lisäksi algoritmin laskenta-aika on riittävän pieni, jotta systeemiä voidaan säätää 25Hz syklillä.