Цели. Статья посвящена анализу особенностей одного из наиболее многообещающих подходов к решению задач планирования перемещений автономных роботов различных типов и назначения с помощью метода поисковых случайных деревьев. Показано, что развитие современной робототехники неразрывно сопряжено с совершенствованием конструкций создаваемых образцов, для которых размещение манипулятора на подвижной платформе становится типовым вариантом компоновки. Целью работы является оценка перспектив использования метода поисковых случайных деревьев в качестве конструктивной основы для создания универсального планировщика перемещений мобильных и манипуляционных роботов, включая автономные робототехнические системы с манипулятором на подвижной платформе.

Методы. Объектом проводимых исследований является метод поисковых случайных деревьев RRT (rapidly exploring random trees) и его известные модификации RRT* и RRT-Connect. Оценка эффективности их прикладного применения для решения задач планирования перемещений роботов различных типов проводилась с помощью методов компьютерного и натурного моделирования.

Результаты. На основе обзора литературы и по итогам проведенных исследований показано, что широкие возможности метода поисковых случайных деревьев позволяют обеспечить решение задач планирования перемещений не только для мобильных и манипуляционных роботов, но и для робототехнических систем с размещением бортового манипулятора (в т.ч. с избыточной или реконфигурируемой структурой) на транспортной платформе. Эффективность прикладного применения метода поисковых случайных деревьев подтверждается примерами моделирования мобильной платформы с бортовым манипулятором и результатами натурных экспериментов с опытным образцом реконфигурируемого мехатронно-модульного робота «АРАКС» (РТУ МИРЭА, Россия). Экспериментально установлено и теоретически обосновано, что конечная размерность дерева поиска, а, следовательно, и время его построения, вплоть до достижения заданного целевого состояния, во многом определяются величиной фактора роста.

Выводы. Обобщение полученных результатов открывает реальные перспективы использования метода поисковых случайных деревьев в качестве конструктивной основы не только для создания универсальных средств планирования перемещений мобильных робототехнических систем с бортовым манипулятором, но и для решения задач автоматизации стыковки автономных подвижных платформ.