Planowanie ścieżki oblicza trasę, którą robot musi pokonać, aby dotrzeć do celu. Uwzględnia przeszkody, kształt robota i koszt różnych tras. Wynikiem jest sekwencja punktów kontrolnych lub ciągła ścieżka, którą robot może podążać. Planowanie ruchu uwzględnia czas i dynamikę. Planowanie ścieżki koncentruje się na miejscu, a nie na czasie.

Klasycznymi algorytmami są Dijkstra i A*. Dijkstra znajduje najkrótszą ścieżkę w grafie. A* dodaje heurystykę przyspieszającą wyszukiwanie. Na mapie siatki A* jest szybki i skuteczny. Na mapie ciągłej planiści bazujący na próbkowaniu, tacy jak RRT i PRM, eksplorują przestrzeń, losowo pobierając konfiguracje i łącząc je.

Rozważania dotyczące planowania ścieżki

• Najkrótsza ścieżka: minimalizuj odległość.
• Najbezpieczniejsza ścieżka: zachowaj jak największą odległość od przeszkód.
• Najpłynniejsza ścieżka: zminimalizuj zakręty i przyspieszenie.
• Energooszczędna ścieżka: zminimalizuj jazdę pod górę i hamowanie.
• Dynamiczne przeszkody: planuj na bieżąco, gdy zmienia się otoczenie.

Krótka ścieżka może być niebezpieczna. Bezpieczna ścieżka może być długa. Planista optymalizuje funkcję kosztową, która uwzględnia te czynniki. W magazynie kosztem może być czas. W robocie chirurgicznym kosztem może być odchylenie od zaplanowanej trajektorii. W łaziku planetarnym kosztem może być ryzyko utknięcia. Planowanie ścieżki to pomost między mapą a ruchem. Bez niego robot wie, dokąd chce się udać, ale nie wie, jak tam dotrzeć. Dzięki niemu robot może poruszać się w złożonych środowiskach bez ingerencji człowieka.