Планирование траектории вычисляет маршрут для робота, чтобы достичь цели. Оно учитывает препятствия, форму робота и стоимость различных маршрутов. Результатом является последовательность путевых точек или непрерывный путь, по которому робот может следовать. Планирование движения добавляет временные параметры и динамику. Планирование траектории — это вопрос «куда», а не «когда».

Классическими алгоритмами являются алгоритмы Дейкстры и A*. Алгоритм Дейкстры находит кратчайший путь в графе. Алгоритм A* добавляет эвристический алгоритм для ускорения поиска. На сетчатой ​​карте алгоритм A* работает быстро и эффективно. На непрерывной карте планировщики, основанные на выборке, такие как RRT и PRM, исследуют пространство, случайным образом выбирая конфигурации и соединяя их.

Вопросы планирования маршрута

• Кратчайший путь: минимизировать расстояние.
• Наиболее безопасный путь: максимально увеличить расстояние до препятствий.
• Наиболее плавный путь: минимизация поворотов и ускорений.
• Энергоэффективный путь: минимизация подъемов в гору и торможения.
• Динамические препятствия: перепланируйте действия по мере изменения окружающей среды.

Короткий путь может быть небезопасным. Безопасный путь может быть длинным. Планировщик оптимизирует функцию стоимости, которая учитывает эти факторы. На складе стоимостью может быть время. В хирургическом роботе стоимостью может быть отклонение от запланированной траектории. В планетарном вездеходе стоимостью может быть риск застревания. Планирование пути — это мост между картой и движением. Без него робот знает, куда он хочет идти, но не знает, как туда добраться. С ним робот может перемещаться в сложных условиях без вмешательства человека.