浅析运动规划、路径规划、轨迹规划

来源：古月居      

1. 运动规划

让我们从移动机器人运作的流程中来看待规划的作用

首先传感器接收外部物理信息(感知与数据融合)

然后将这些信息进行处理,一方面让机器人知道自己的位置(定位),一方面存储关于周围环境位置的信息(建图),SLAM(同时定位与建图)是最近比较火的一个研究热点

收集到足够的位置信息和地图信息后,就进入到了规划阶段,规划用来解决怎么走的问题,路径规划和轨迹规划统称为运动规划

运动规划完成后,就编写实际的控制程序,使机器人移动到目标位置了

移动机器人运作流程

2. 路径规划VS轨迹规划

2.1 路径&路径规划

路径是构型空间中连续的曲线(所谓构型空间就是机器人能到达的所有的点)[1],下图直观地展示了从c(0)到c(1)的一个路径.

路径(图中虚线)

路径数学上用c（s）表示,具体含义如下.

所以路径规划,就是在已知几何约束(比如障碍物,地图等)情况下求解路径.

2.2 轨迹&轨迹规划

机器人移动过程中,控制器提供了用于跟踪的一系列目标位置和目标速度.机器人的位置/时间函数就叫做轨迹[2].对它分别进行一次/二次求导就可以得到机器人的速度/加速度信息.

所以轨迹规划,就是在已知时间约束(限定多长时间到达)速度约束(速度最高能到多少)的情况下求解轨迹.其中路径可能已知,可能未知.

审核编辑：汤梓红