Яка різниця між плануванням шляху та плануванням руху?


16

Які основні відмінності між плануванням руху та плануванням контуру? Уявіть, що завдання алгоритму - знайти шлях між роботом, який грає в гуманоїдний футбол, і м'ячем, який повинен бути максимально коротким і при цьому задовольняти заданій безпеці на шляху в частині віддалення від перешкод.

Яка краща термінологія? планування руху чи планування шляху?


Пізно до гри, але я хотів перехрестити це питання
Джош Вандер Хук

Відповіді:


24

Порівняйте наступні два зображення:

введіть тут опис зображення

Планування шляху дещо банальне. Є лише одна стежка: мотузка. З іншого боку, планування руху не так просто.

У лабіринті планування шляху важке, а планування руху легко:

введіть тут опис зображення

Звичайно, обидва завдання планування можуть бути легкими або важкими одночасно або будь-чим між ними.

Вони пов’язані між собою в тому

  • запланований рух повинен слідувати шляху або пильно слідувати цим шляхом
  • поточний рух може впливати на планування шляху. Якщо їхати в одному напрямку з великою швидкістю, раптова зміна швидкості може виявитися не найкращою ідеєю, навіть якщо це було б необхідним, щоб вийти на найкоротший шлях. Або вихідна поза неголономічного робота, який суттєво впливає на можливий шлях.

Вони в цьому окремі

  • рух пов'язаний з часом (зміна положення з часом), але сам шлях - ні. Навіть якщо рух іде точно по шляху, він може мати різні траєкторії швидкості та / або прискорення. Наприклад, ваш робот може зупинитися, щоб перепустити інший робочий шлях, який є зміною руху, але не самим шляхом.
  • на рух можуть впливати інші речі, наприклад, вітер, наприклад

Жоден список не є вичерпним.

Які терміни краще? планування руху чи планування шляху?

Немає «кращого» терміну. Це залежить від того, що ви описуєте.

Для всього, що включає переміщення фізичного робота, я б використовував планування руху . Як мені дістати цю річ звідти? може бути питанням, на яке ви відповідаєте.

Якщо сам робот абстрагується, і ви лише плануєте шлях точки через лабіринт, я б використовував планування шляху . Який найкоротший шлях від точки А до В? може бути прикладом питання.

Але знову-таки обидва завдання планування пов’язані. Якщо ви запитаєте , який найкоротший можливий шлях? то, безумовно, геометрія та можливості руху робота визначають, що можливо . Ви одночасно здійснюєте планування руху та руху . Тут використовується добре будь-який термін.

Це справедливо і для інших випадків. Обидва терміни можна використовувати взаємозамінно, оскільки визначення руху та шлях не дуже чіткі. (шлях означає, що рух відбувається уздовж нього, а рух обов'язково відбувається по шляху). Ви, як правило, так чи інакше робите.


6

Яка різниця між GPS від повороту до повороту та керуванням автомобілем?

GPS - це планування шляху: команди високого рівня типу "повернути направо на 1 милю".

Керування автомобілем - це планування руху, яке означає слідування маршруту, встановленому плануванням доріжок , і одночасно піклуватися про деталі: взаємодія з автомобілем, перебування в смузі руху, спостереження за пішоходами, дотримання закону про дорожній рух, злиття з іншими транспортними засобами, зміна смуг руху, тощо.


3

Дійсно немає різниці. "Планування шляху" може використовуватися частіше, щоб просто описати проблему пошуку потрібного шляху з одного стану (або підмножини станів) в інший. Тоді як "планування руху" може бути використане для опису тієї ж проблеми, але конкретніше фактичних командованих рухів, які робот використовує для відстеження ряду бажаних станів на шляху.

Наприклад, планування шляху створило б бажану траєкторію для ракети, тоді як планування руху створило б ряд команд для двигунів, плавників тощо.

Тож для проблеми, яку ви згадуєте, вам потрібно спланувати шлях для роботи. Потім це потрібно розширити на траєкторії для всіх суглобів ноги та руки робота. Тоді вам доведеться перетворити ці траєкторії в необроблені команди в двигуни (або будь-який вхід управління, який робот приймає).


2

Що стосується роботів, найчастіше використовуються терміни - планування шляхів та планування траєкторій. Хоча рух найчастіше використовується в поєднанні не з плануванням, а з керуванням, як при керуванні рухом.

У більшості випадків шляхом планування маршруту розглядається просторовий аспект планування, тоді як планування траєкторії (знову ж таки, у більшості випадків) включає також компоненти швидкості та прискорення. Для промислових роботів та машин з ЧПУ вказуються точки програмування, тоді як регулятор руху (робот-контролер, ЧПУ) планує і виконує траєкторії. Виходячи з обмежень динаміки (системи або надходить від програміста) контролер руху обчислює, як скласти план, як дійти до наступної точки маршруту і прибути туди з бажаною швидкістю та прискоренням (нуль, якщо ви хочете залишитися в наступній точці руху)

У порядку події зазвичай планується шлях у вигляді точкових точок, а потім планувати траєкторії (включаючи швидкості та прискорення), що пов'язують ці точки. На основі системи, яку ви використовуєте, це може зробити ваш диспетчер руху.


2

Просто витяг з моєї відповіді на подібне запитання:

Планування шляху - це процес, який ви використовуєте для побудови шляху від початкової точки до кінцевої точки, отримавши повну, часткову або динамічну карту. Планування руху - це процес, за допомогою якого ви визначаєте набір дій, які потрібно виконати, щоб слідувати наміченому шляху.

Я також можу додати, що ви можете виконувати навігацію лише за допомогою планування руху, але це вимагає планування в нескінченному безперервному багатовимірному просторі, який повинен враховувати модель руху робота (ковзання, управління, диференціювання, неголономічність ...) та варіацію в швидкість і прискорення.

Найпоширеніший метод робототехніки - це вирішити навігаційну задачу за допомогою планування шляху (чисто геометричне планування від А до В), а потім застосувати планування руху зверху для оцінки доцільності шляху.

Вкрай малоймовірно, що роботи дотримуються точного плану руху через невизначеність в роботі (прослизання, накопичення помилок контролю швидкості, накопичення помилок положення ...). Зазвичай це вирішує онлайн-планувальник високого рівня, який стежить за ходом руху і відповідно коригує команди руху.

Деталі набагато складніші, але я спробував її узагальнити простим способом. Сподіваюсь, це допомагає.

Посилання на стару відповідь: /programming//a/19749176


2

Планування шляху, по суті, полягає у встановленні шляху на певній місцевості, щоб робот переміщався, в першу чергу, автоматично, в поєднанні з найкоротшим виявленням маршруту, уникаючи перешкод.

Планування руху можна назвати процедурою, за допомогою якої ви дозволяєте роботові рухатися - який тип датчиків використовувати, який тип колеса для переміщення, автоматичний або RC та ін.

Планування шляху також можна назвати притаманним програмним вправою, а планування руху - апаратним вправою.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.