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路径规划

Path Planning常用

在不碰撞的前提下,找出从起点到终点要经过的一串位置或姿态。

路径规划是给定环境、起点和终点,算出一条无碰撞几何路线的问题,常与「运动规划」混用,也被称为「钢琴搬运工问题」。严格说,路径只描述依次经过哪些位形(位置和姿态的组合),不含时间;给路径配上每一时刻的速度和加速度才是轨迹,这一步叫轨迹规划或时间参数化。常见算法分三类:栅格搜索(A*、Dijkstra),适合二维地图导航;基于采样的方法(PRM、RRT),适合机械臂这类高维构型空间;人工势场法,简单但容易困在局部极小值。移动机器人通常先做全局路径规划,再让局部规划器边走边避障。

例子移动机器人在栅格地图上用 A* 搜出一条从充电座到门口、绕开家具的折线路径,再交给轨迹规划和底盘控制去执行。

也叫
路径搜索、寻路(Pathfinding)、钢琴搬运工问题
相关
运动规划、轨迹规划、A* 算法、快速扩展随机树、概率路线图、构型空间
来源
Wikipedia: Motion planning
Lynch & Park, Modern Robotics(§9.1 path 与 trajectory 的定义;第 10 章 Motion Planning)

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