轨迹优化

 

样条法

样条法能满足机器人的动力学约束:使得轨迹本身/一阶导数/二阶导数连续

样条就是广义的函数和曲线

 

方法:分段函数 + 连续性限制

一般来讲使用三次样条


路径规划二) —— 轨迹优化(样条法) & 局部规划(人工势能场法) & 智能路径规划(生物启发(蚁群&RVO) & 强化学习)

每一个样条段连接两个路径上的离散的点

路径规划二) —— 轨迹优化(样条法) & 局部规划(人工势能场法) & 智能路径规划(生物启发(蚁群&RVO) & 强化学习)


 

 

局部规划

 

为什么需要局部规划

      因为规划算法必须权衡精度和全局性

      对于局部情况,机器人往往有更好的认知:比如激光雷达能够实时反映局部的障碍物分布。对于规避动态障碍物,往往要依赖局部规划算法。

      全局规划算法更加考虑连通性,局部规划算法更加考虑动力学上的可行性。

 

人工势能场法

样条法的延申

定义一个势能函数,把最小化这个势能函数作为目标函数

目的:利用高势能表示障碍物或者惩罚区域,低势能表示奖励区域或者平坦的地区


路径规划二) —— 轨迹优化(样条法) & 局部规划(人工势能场法) & 智能路径规划(生物启发(蚁群&RVO) & 强化学习)

有障碍物的地方附近势能高

离目标越远的地方势能高,离目标越近的地方势能低

 

 

智能路径规划

 

生物启发与相关算法

蚁群算法

 

RVO算法

Reciprocal Velocity Obstacles,障碍物规避算法

 

强化学习

 

 

 

 

 

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