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移动机器人运动规划研究综述
2006 年 1 月 中国工程科学 Jan. 2006
第 8 卷第 1 期 Engineering Science Vol 8 No1
综 合 述 评
移动机器人运动规划研究综述
刘华军 , 杨静宇 , 陆建峰 , 唐振民 , 赵春霞 , 成伟明
(南京理工大学计算机科学与技术系 , 南京 210094)
[摘要] 机器人运动规划是移动机器人导航的核心技术之一。40 多年来 , 运动规划技术发展迅速 , 涌现出了
许多规划算法 , 但因为环境描述方式差异巨大 , 技术差别大 , 实验比较难度较大。在总结机器人发展史上具有
典型意义的规划算法的基础上 , 提出了路径规划算法的评价标准和形式化描述方式 , 介绍了每种算法的原理或
技术 , 从有哪些信誉好的足球投注网站策略和环境建模的角度将它们分为四大类 , 分别是基于自由空间几何构造的规划算法、前向图搜
索算法、基于随机采样的运动规划算法以及智能化规划算法 , 并按照提出的标准比较它们的性能。
移动机器人 ; 运动规划 ; 机器人导航 ; 几何构造 ; 空间有哪些信誉好的足球投注网站 ; 随机采样; 人工智能
[ 关键词]
[ 中图分类号] TP24 [文献标识码] A [文章编号] 1009 - 1742 (2006) 01 - 0085 - 10
位姿的一个特定序列 , 而不考虑机器人位姿的时间
1 概述
因素; 而“轨迹”与何时到达路径中的每个部分有
美国 M IT 著名机器人科学家认为自主机器人 关 , 强调了时间性[4 , 5 ] 。机器人运动规划就是对
导航应该回答三个问题[1 ] , “Where am I ?”, “轨迹”的规划, 按照环境建模方式和有哪些信誉好的足球投注网站策略的
“Where I am going ?”, “How should I go there ?”, 异同 , 可将规划方法大致上分成三类 , 分别是基于
分别描述了机器人定位 , 规划和控制三个问题 , 机 自由空间几何构造的规划, 前向图有哪些信誉好的足球投注网站算法和近年
器人运动规划是解决机器人导航的三个核心问题 兴起的以解决高维姿态空间和复杂环境中运动规划
之一。 为目的的基于随机采样的运动规划。
对机器人运动规划的研究是 20 世纪 60 年代出 基于几何构造的规划方法有可视图[6 ] 、切线
现的[2 ] 。1978 年 LozanoPerez 和 Wesley 首次引入 图[7 ] 、Voronoi 图[8 ] 以及精确 ( 近似) 栅格分
构型空间 (C - 空间) 的概念构造规划器[3 ] , 对于 解[9 ,10 ]等方法。
现代的运动规划问题是一次划时代的革命。在 C - 路径规划是有哪些信誉好的足球投注网站的过程[11 ] 。不管何种规划算
空间中 , 每一个位姿代表着机器人在物理空间中的 法 , 最终都将归结到在某个空间中有哪些信誉好的足球投注网站一条满足某
位置和方位 , 机器人被当作一个点 , 运动规划问题 准则的连续路径问题。利用几何构造的手段描述环
(
就变成在位姿空间中寻找一条从起始位姿点到目标
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