Baneplanlegging beregner en rute for en robot for å nå et mål. Den tar hensyn til hindringer, robotens form og kostnaden for forskjellige ruter. Utdataene er en sekvens av veipunkter eller en kontinuerlig bane som roboten kan følge. Bevegelsesplanlegging legger til timing og dynamikk. Baneplanlegging handler om hvor, ikke når.

De klassiske algoritmene er Dijkstra og A*. Dijkstra finner den korteste banen i en graf. A* legger til en heuristikk for å øke hastigheten på søket. På et rutenettkart er A* raskt og effektivt. På et kontinuerlig kart utforsker samplingsbaserte planleggere som RRT og PRM rommet ved å tilfeldig sample konfigurasjoner og koble dem sammen.

Hensyn til planlegging av stier

• Korteste vei: minimer avstanden.
• Tryggeste vei: maksimer klaring fra hindringer.
• Smidigste rute: minimer svinger og akselerasjon.
• Energieffektiv sti: minimer oppoverbakkekjøring eller bremsing.
• Dynamiske hindringer: planlegg på nytt etter hvert som omgivelsene endrer seg.

En kort bane kan være usikker. En trygg bane kan være lang. Planleggeren optimaliserer en kostnadsfunksjon som vekter disse faktorene. I et lager kan kostnaden være tid. I en kirurgisk robot kan kostnaden være avvik fra en planlagt bane. I en planetarisk rover kan kostnaden være risikoen for å sette seg fast. Baneplanlegging er broen mellom et kart og en bevegelse. Uten den vet roboten hvor den vil, men ikke hvordan den skal komme dit. Med den kan roboten navigere i komplekse miljøer uten menneskelig inngripen.