动态窗口法

在机器人下一刻能达到的速度里采样、模拟、打分，选出最优速度的局部避障法。

动态窗口法由 Dieter Fox、Wolfram Burgard 和 Sebastian Thrun 在 1997 年提出，是移动机器人最经典的局部避障算法之一。它直接在速度空间里找控制指令，对差速底盘来说，候选就是线速度 v 和角速度 ω 的组合。「动态窗口」指按最大加减速度，下一个控制周期内实际能达到的那一小块速度范围；再剔掉刹车来不及、会撞上障碍的速度。对剩下的每组 (v, ω) 前向模拟一小段圆弧轨迹，用 G = α·朝向目标程度 + β·离障碍物距离 + γ·速度大小 打分，执行得分最高的一组。它考虑了机器人的加速度限制，计算量小；但只看眼前一小段，遇到 U 形障碍容易卡住，所以通常需要 A*、D* 等全局规划器先给出大致路线。ROS 1 的 dwa_local_planner 和 Nav2 的 DWB 控制器都源自这一思路。

例子一台差速底盘机器人在 ROS 导航栈里运行：全局规划器给出一条路线，每个控制周期局部规划器采样一批 (v, ω)，模拟未来一小段时间的轨迹，丢掉会碰到代价地图障碍的，再从剩下的里面选既贴近路线又走得快的一组发给底盘。

也叫

动态窗口算法、动态窗口避障、dwa_local_planner

相关

全局规划与局部规划、时间弹性带、人工势场法、代价地图、Nav2、避障

来源

Wikipedia: Dynamic window approach
Nav2 DWB Controller README（successor to DWA in ROS 1）