Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2507.10204v1

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器人技术

arXiv:2507.10204v1 (cs)
[提交于 2025年7月14日 ]

标题: REACT:面向系留水下车辆的实时纠缠感知覆盖路径规划

标题: REACT: Real-time Entanglement-Aware Coverage Path Planning for Tethered Underwater Vehicles

Authors:Abdelhakim Amer, Mohit Mehindratta, Yury Brodskiy, Bilal Wehbe, Erdal Kayacan
摘要: 通过系绳水下车辆检查复杂的水下结构通常受到系绳缠绕风险的阻碍。 我们提出了REACT(实时系绳感知覆盖路径规划,real-time entanglement-aware coverage path planning for tethered underwater vehicles),一种旨在克服这一限制的框架。 REACT采用基于几何的快速系绳模型,利用带符号距离场(SDF)地图,在三维空间中对任意结构周围的紧绷系绳配置进行准确的实时模拟。 该模型通过强制最大系绳长度约束,实现高效的在线重规划策略,从而主动防止缠绕。 通过将REACT集成到覆盖路径规划框架中,我们实现了安全且最优的检查路径,这在以往由于系绳约束而难以实现。 REACT框架的完整性在管道检查场景中得到验证,展示了安全、无缠绕的导航和全覆盖检查。 仿真结果表明,尽管由于主动避免缠绕导致检查时间较长,REACT在保持系绳约束的同时,比传统规划器完成整个任务快20%,从而消除了任务后大量的解缠绕工作。 实地实验确认了这些优势,其中REACT完成了整个任务,而基准规划器由于物理系绳缠绕而失败。
摘要: Inspection of complex underwater structures with tethered underwater vehicles is often hindered by the risk of tether entanglement. We propose REACT (real-time entanglement-aware coverage path planning for tethered underwater vehicles), a framework designed to overcome this limitation. REACT comprises a fast geometry-based tether model using the signed distance field (SDF) map for accurate, real-time simulation of taut tether configurations around arbitrary structures in 3D. This model enables an efficient online replanning strategy by enforcing a maximum tether length constraint, thereby actively preventing entanglement. By integrating REACT into a coverage path planning framework, we achieve safe and optimal inspection paths, previously challenging due to tether constraints. The complete REACT framework's efficacy is validated in a pipe inspection scenario, demonstrating safe, entanglement-free navigation and full-coverage inspection. Simulation results show that REACT achieves complete coverage while maintaining tether constraints and completing the total mission 20% faster than conventional planners, despite a longer inspection time due to proactive avoidance of entanglement that eliminates extensive post-mission disentanglement. Real-world experiments confirm these benefits, where REACT completes the full mission, while the baseline planner fails due to physical tether entanglement.
主题: 机器人技术 (cs.RO) ; 系统与控制 (eess.SY)
引用方式: arXiv:2507.10204 [cs.RO]
  (或者 arXiv:2507.10204v1 [cs.RO] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.10204
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Abdelhakim Amer [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 7 月 14 日 12:18:01 UTC (690 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.RO
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.SY
eess
eess.SY

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号