淺析運動規(guī)劃、路徑規(guī)劃、軌跡規(guī)劃

來源：古月居

1. 運動規(guī)劃

讓我們從移動機器人運作的流程中來看待規(guī)劃的作用

首先傳感器接收外部物理信息(感知與數(shù)據(jù)融合)

然后將這些信息進行處理,一方面讓機器人知道自己的位置(定位),一方面存儲關(guān)于周圍環(huán)境位置的信息(建圖),SLAM(同時定位與建圖)是最近比較火的一個研究熱點

收集到足夠的位置信息和地圖信息后,就進入到了規(guī)劃階段,規(guī)劃用來解決怎么走的問題,路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃統(tǒng)稱為運動規(guī)劃

運動規(guī)劃完成后,就編寫實際的控制程序,使機器人移動到目標位置了

移動機器人運作流程

2. 路徑規(guī)劃VS軌跡規(guī)劃

2.1 路徑&路徑規(guī)劃

路徑是構(gòu)型空間中連續(xù)的曲線(所謂構(gòu)型空間就是機器人能到達的所有的點)[1],下圖直觀地展示了從c(0)到c(1)的一個路徑.

路徑(圖中虛線)

路徑數(shù)學上用c（s）表示,具體含義如下.

所以路徑規(guī)劃,就是在已知幾何約束(比如障礙物,地圖等)情況下求解路徑.

2.2 軌跡&軌跡規(guī)劃

機器人移動過程中,控制器提供了用于跟蹤的一系列目標位置和目標速度.機器人的位置/時間函數(shù)就叫做軌跡[2].對它分別進行一次/二次求導就可以得到機器人的速度/加速度信息.

所以軌跡規(guī)劃,就是在已知時間約束(限定多長時間到達)速度約束(速度最高能到多少)的情況下求解軌跡.其中路徑可能已知,可能未知.

審核編輯：湯梓紅