La planificación de trayectorias calcula el camino que debe seguir un robot para alcanzar un objetivo. Considera los obstáculos, la forma del robot y el coste de las diferentes rutas. El resultado es una secuencia de puntos de referencia o una trayectoria continua que el robot puede seguir. La planificación de movimiento añade la sincronización y la dinámica. La planificación de trayectorias se centra en el destino, no en el destino.

Los algoritmos clásicos son Dijkstra y A*. Dijkstra encuentra el camino más corto en un grafo. A* añade una heurística para acelerar la búsqueda. En un mapa de cuadrícula, A* es rápido y eficaz. En un mapa continuo, los planificadores basados ​​en muestreo, como RRT y PRM, exploran el espacio muestreando configuraciones aleatoriamente y conectándolas.

Consideraciones para la planificación de rutas

• Ruta más corta: minimizar la distancia.
• Ruta más segura: maximizar el espacio libre con respecto a los obstáculos.
• Trayectoria más fluida: minimizar los giros y la aceleración.
• Trayectoria energéticamente eficiente: minimiza los desplazamientos cuesta arriba o el frenado.
• Obstáculos dinámicos: replanifique a medida que cambie el entorno.

Un camino corto puede ser inseguro. Un camino seguro puede ser largo. El planificador optimiza una función de costos que pondera estos factores. En un almacén, el costo podría ser el tiempo. En un robot quirúrgico, el costo podría ser la desviación de la trayectoria planificada. En un vehículo explorador planetario, el costo podría ser el riesgo de quedarse atascado. La planificación de rutas es el vínculo entre un mapa y un movimiento. Sin ella, el robot sabe adónde quiere ir, pero no cómo llegar. Con ella, el robot puede navegar en entornos complejos sin intervención humana.