覆盖路径规划

规划一条让机器人（或它的工具）扫过整片区域每一处的路径。

普通路径规划只管从 A 到 B；覆盖路径规划要求机器人的作业范围（吸口、割刀、喷头）扫过目标区域里所有无障碍的地方，同时尽量减少重复覆盖、转弯次数和总时间。经典方法有三类：单元分解，最常用的是 Choset 与 Pignon 1998 年提出的牛耕式（boustrophedon）分解，按障碍把区域切成若干块，每块内像犁地一样来回平行走；栅格法，把地图划成格子逐格访问；以及螺旋式等。按是否事先知道地图，又分离线和在线两类。Galceran 与 Carreras 2013 年在 Robotics and Autonomous Systems 上的综述对这些方法做了系统梳理。典型应用有扫地机器人、割草机器人、农机、喷洒无人机，以及机械臂对曲面的喷涂和打磨。

例子面向农机的开源库 Fields2Cover 把规划拆成地头生成、作业条带生成、条带排序和最终路径四步；Nav2 的 opennav_coverage 基于它开发，支持牛耕式、蛇形、螺旋等条带顺序，可让 ROS 2 机器人直接执行全覆盖任务。

也叫

全覆盖路径规划、完全覆盖路径规划、覆盖规划、Complete Coverage Path Planning

相关

路径规划、全局规划与局部规划、占据栅格地图、扫地机器人、Nav2、多智能体路径规划

来源

Mier et al., Fields2Cover: An Open-Source Coverage Path Planning Library for Unmanned Agricultural Vehicles (arXiv:2210.07838)
open-navigation/opennav_coverage（Nav2 全覆盖任务服务器）
Choset & Pignon: Coverage Path Planning: The Boustrophedon Cellular Decomposition (1998)