Векторизованная широкая фаза проверки столкновений для планирования движения роботов

Авторы

Яковлев К. С. ,  Керимов Н. М.

Аннотация

Для безопасного движения роботов необходимо планировать их путь с учетом препятствий в трехмерном рабочем пространстве. Если препятствия движутся, путь нужно быстро перепланировать. Ускорить планирование можно распараллеливанием: в CuRoboV2 и pRRTC используются графические процессоры, а в VAMP — векторные инструкции SIMD, что ускоряет поиск пути на порядки, вплоть до частоты около 1 кГц. Однако с ростом числа препятствий преимущество VAMP снижается. Обычно проверка столкновений выполняется в две фазы: широкая быстро отбирает кандидатов — препятствия, которые могут пересекаться с роботом, а узкая точно проверяет каждого из них. В VAMP для сцен из геометрических примитивов широкой фазы нет, поэтому узкая фаза выполняется для каждого препятствия и время проверки растет линейно с их числом. В этой работе предлагается SIMD-ускоренная широкая фаза для VAMP. Этот метод хорошо векторизуется при помощи SIMD, что позволяет выполнить проверку для нескольких сфер робота за одну команду процессора. Также стоит отметить, что данный метод использует только битовые операции, выполняемые за меньшее число тактов, чем операции с числами с плавающей точкой.

Внешние ссылки

Скачать сборник тезисов конференции (PDF) на официальном сайте: https://er.rtc.ru/lp/docum/Тезисы-ЭР-2026-сайт.pdf

Ссылка при цитировании

Керимов Н. М., Яковлев К. С. Векторизованная широкая фаза проверки столкновений для планирования движения роботов // Сборник тезисов 37-й Международной научно-технической конференции «ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА», 29–30 октября 2026 г., с. 375–376.