Minimum-Length Coverage Path Planning for Grid Environments With Approximation Guarantees
Notice bibliographique
Résumé
We focus on planning minimum-length robot paths to cover environments using the robot's sensor or coverage (e.g., cleaning) tool. Many algorithms use the following framework: (i) compute a grid decomposition of the environment, (ii) partition the grid to be covered by non-overlapping <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">coverage lines</i> (straight-line paths), and (iii) compute a cost-minimizing tour of the coverage lines to get a coverage path. While this framework aims to minimize turns in the path, it does not yield guarantees on the resulting path length. In this paper, we show that this framework guarantees a coverage path of length <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$(1 + 1.5\gamma)$</tex-math></inline-formula> times the optimal, where <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\gamma \gt 1$</tex-math></inline-formula> is the approximation factor to solve the metric traveling salesman problem (metric-TSP). Following this, we propose the Minimum Length Coverage Approx (MLC-Approx) approach that modifies this framework to achieve an approximation factor of <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$(1.5 + \epsilon)$</tex-math></inline-formula>, where <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\epsilon \ll 1$</tex-math></inline-formula> depends on the number of coverage lines. Instead of computing a tour of the coverage lines, MLC-Approx merges minimum-length <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">sub-tours</i> of coverage lines while minimizing the turns added by the merges. We also propose a lazy variation of MLC-Approx that achieves the same result with faster empirical runtime. We validate MLC-Approx in simulations using maps of real-world environments and compare against state-of-the-art CPP approaches.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».