Ο σχεδιασμός κίνησης καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο ένα ρομπότ μετακινείται από τη μία διαμόρφωση στην άλλη χωρίς να χτυπήσει τίποτα. Λαμβάνει υπόψη το σχήμα του ρομπότ, τα εμπόδια γύρω του και τους περιορισμούς στις αρθρώσεις του. Η έξοδος είναι μια διαδρομή ή τροχιά που μπορεί να εκτελέσει ο ελεγκτής.

Το πρόβλημα είναι δύσκολο. Το ρομπότ μπορεί να έχει έξι ή περισσότερες αρθρώσεις. Ο χώρος διαμόρφωσης έχει ισάριθμες διαστάσεις. Τα εμπόδια στον χώρο εργασίας γίνονται απαγορευμένες περιοχές στον χώρο διαμόρφωσης. Η εύρεση μιας διαδρομής μέσα από αυτόν τον χώρο είναι υπολογιστικά δαπανηρή. Οι σχεδιαστές που βασίζονται σε δειγματοληψία, όπως οι RRT και PRM, κατασκευάζουν ένα γράφημα εφικτών διαμορφώσεων και το αναζητούν. Οι σχεδιαστές που βασίζονται σε βελτιστοποίηση ελαχιστοποιούν μια συνάρτηση κόστους, τηρώντας παράλληλα τους περιορισμούς.

Σκέψεις σχεδιασμού κίνησης

• Αποφυγή σύγκρουσης: μείνετε μακριά από εμπόδια.
• Όρια αρθρώσεων: παραμείνετε εντός μηχανικού εύρους.
• Όρια ταχύτητας και επιτάχυνσης: παραμείνετε εντός δυναμικών δυνατοτήτων.
• Ομαλότητα: αποφύγετε τις απότομες κινήσεις.
• Αβεβαιότητα: λάβετε υπόψη το σφάλμα αισθητήρα και μοντέλου.

Ένα σχέδιο που λειτουργεί σε προσομοίωση μπορεί να αποτύχει στο πραγματικό ρομπότ επειδή το μοντέλο είναι ατελές. Ο πραγματικός κόσμος έχει τριβή, κάμψη και θόρυβο αισθητήρων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο σχεδιασμός κίνησης συχνά εκτελείται σε έναν βρόχο με εκτέλεση. Το ρομπότ σχεδιάζει μια διαδρομή, αρχίζει να κινείται, ανιχνεύει μια απόκλιση και επανασχεδιάζει. Ο επανασχεδιασμός πρέπει να είναι αρκετά γρήγορος ώστε να συμβαδίζει με την κίνηση του ρομπότ. Για ένα drone που πετάει μέσα από ένα δάσος, αυτό σημαίνει χιλιοστά του δευτερολέπτου. Για ένα ρομπότ αποθήκης, μπορεί να είναι πιο αργός. Ο σχεδιασμός κίνησης είναι η γέφυρα μεταξύ ενός στόχου και μιας κίνησης. Χωρίς αυτόν, το ρομπότ δεν ξέρει πώς να φτάσει εκεί.