運動規劃
運動規劃(英語:Motion Planning)是一個過程,用來尋找從起始狀態到目標狀態的移動步驟。常需要在運動受到約束的條件下找到最佳解。運動規劃多用於機械人學。例如,一個清潔機械人在樓層里打掃,它不能撞牆,也不能從樓梯口掉下去。給定一個任務,運動規劃演算法計算出一個動作序列,告訴機械人前進多少米,然後左轉右轉多少度。如果機械人要操作物品或者探測未知地形等等,運動規劃就變得很複雜了。除了機械人學,運動規劃在電腦遊戲里也用來模擬人物或車輛的運動。
概念
編輯基本的運動規劃問題是通過連續的動作從起始位形s到達目標位形g,並且過程中要避開障礙物。機械人和障礙物可以抽象為二維或三維的幾何圖形,動作則被表示為位形空間中的路徑。
自由空間
編輯如果機械人採用某個位形時不會碰到障礙物,那麼這個位形屬於自由位形空間,簡稱自由空間(英文寫作 )。自由空間的補集即障礙空間。
測試一個位形是否屬於自由空間,先用正向運動學確定機械人的輪廓,然後檢視機械人是否與障礙物碰撞。
演算法
編輯低維度的運動規劃問題可以用基于格點的演算法求解,如A*演算法。
參考文獻
編輯外部連結
編輯- "Open Robotics Automation Virtual Environment", http://openrave.org/ (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Jean-Claude Latombe talks about his work with robots and motion planning, 5 April 2000
- "Open Motion Planning Library (OMPL)", http://ompl.kavrakilab.org (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- "Motion Strategy Library", http://msl.cs.uiuc.edu/msl/ (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- "Motion Planning Kit", https://ai.stanford.edu/~mitul/mpk (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- "Simox", http://simox.sourceforge.net (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- "Robot Motion Planning and Control", http://www.laas.fr/%7Ejpl/book.html (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)