O planeamento de trajetórias calcula um caminho para um robô atingir um objetivo. Considera os obstáculos, o formato do robô e o custo das diferentes rotas. O resultado é uma sequência de pontos de passagem ou um caminho contínuo que o robô pode seguir. O planeamento de movimento acrescenta tempo e dinâmica. O planeamento de trajetórias concentra-se em onde, não em quando.

Os algoritmos clássicos são o Dijkstra e o A*. O algoritmo de Dijkstra encontra o caminho mais curto num grafo. O A* adiciona uma heurística para acelerar a pesquisa. Num mapa em grelha, o A* é rápido e eficaz. Num mapa contínuo, os planeadores baseados em amostragem, como o RRT e o PRM, exploram o espaço através da amostragem de configurações aleatoriamente e da sua ligação.

Considerações sobre o planeamento de rotas

• Caminho mais curto: minimizar a distância.
• Caminho mais seguro: maximizar a distância de segurança em relação aos obstáculos.
• Trajetória mais suave: minimize as curvas e a aceleração.
• Percurso energeticamente eficiente: minimize o deslocamento em subidas ou as travagens.
• Obstáculos dinâmicos: replaneie à medida que o ambiente muda.

Um caminho curto pode ser inseguro. Um caminho seguro pode ser longo. O planeador otimiza uma função de custo que pondera estes fatores. Num armazém, o custo pode ser o tempo. Num robô cirúrgico, o custo pode ser o desvio da trajetória planeada. Num veículo explorador planetário, o custo pode ser o risco de ficar preso. O planeamento de trajetórias é a ponte entre um mapa e um movimento. Sem ele, o robô sabe para onde quer ir, mas não como lá chegar. Com ele, o robô pode navegar em ambientes complexos sem intervenção humana.