碰撞检查

规划时查询某个姿态或某段路径会不会让机器人撞到自己或环境。

碰撞检查是运动规划里的几何查询：给定机器人的一组关节角（一个构型），先用正运动学算出每根连杆在空间中的位置，再判断这些几何体是否与环境障碍物或机器人自身其他部位相交，也可以返回最近距离和接触点。RRT、PRM 等基于采样的规划器每采一个点、连一条边都要调用它，所以它常占规划耗时的很大一部分。为了快，通常先用包围盒层次结构粗筛，再对凸体用 GJK 等算法精算。开源库 FCL 支持碰撞、距离、连续碰撞检测等查询；MoveIt 同时检查自碰撞和环境碰撞，并用「允许碰撞矩阵」忽略相邻连杆这类必然接触的部位。要区分三个概念：碰撞检查在动作执行前、对模型做；物理引擎里的碰撞检测用于仿真接触；本体安全里的碰撞检测是在真机运动中发现意外撞击。

例子机械臂要把杯子放进柜子，RRT 采到一组关节角后做碰撞检查：前臂的胶囊体和柜门的盒子相交，这个点被丢弃；两个合法点之间的连线也要按小步长插值、逐点检查。

也叫

碰撞检查（规划用）、碰撞查询、Collision query

相关

自碰撞检测、碰撞检测（物理引擎）、FCL、MoveIt、基于采样的规划、包围盒

来源

Wikipedia: Motion planning（collision detection 与采样规划）
FCL: The Flexible Collision Library (GitHub)
MoveIt 2 Docs: Planning Scene tutorial（collision checking）