Devido à falta de suporte a mapas de alta precisão, a navegação robótica em ambientes desconhecidos é um grande desafio. A construção de mapas em tempo real requer muitos recursos computacionais; no entanto, os dados dos sensores fornecem informações ambientais suficientes para a navegação do robô. Este artigo propõe um método interpretável de navegação sem mapa que utiliza apenas LiDAR 2D, realizando a navegação ao simular a estratégia humana para sair de becos sem saída. Soluções tradicionais que dependem do planejamento global de rotas, métodos visuais ou de aprendizado exigem muitos dados e suporte de hardware. Em comparação, o método proposto é leve, robusto e não requer mapa prévio. Este método consegue suprimir eficazmente oscilação e possui capacidade de sair autonomamente de armadilhas de ótimos locais. Experimentos realizados em ambientes e rotas diversas (incluindo estudos de ablação e comparações com frameworks existentes) mostram que este método alcança desempenho próximo ao da navegação com mapas, mesmo sem mapas — comparado ao algoritmo clássico sem mapa Bug2, o comprimento médio da rota foi reduzido em 50,51%, enquanto comparado às soluções de navegação baseadas em mapas, o comprimento médio da rota aumentou apenas 17,57%.
Keywords
Algoritmo de histograma de campo vetorial; agrupamento espacial com ruído baseado em densidade (DBSCAN); eliminação de oscilações; predição de ponto final temporário