機器人技術(shù)基礎系列：規劃與導航

　　概覽

　　自主移動(dòng)機器人的規劃與導航包括利用有目的的抉擇制定和執行來(lái)使系統實(shí)現最高級的目標。機器人是否勝任導航的能力必須通過(guò)兩個(gè)技能來(lái)證明：路徑規劃和避障。

　　目錄

　　1. 路徑規劃

　　2. 避障

　　3. 在中LabVIEW使用算法

　　路徑規劃

　　給定地圖和目的地情況下的路徑規劃指的是機器人通過(guò)軌跡識別行進(jìn)至目的地的能力。路徑規劃是至關(guān)重要的問(wèn)題解決能力，因為機器人必須有能力決定在到達目的地前的路程中如何行進(jìn)。

　　路徑規劃可分為兩部分：表達與算法。路徑規劃人員首先將機器人環(huán)境轉化為適合路徑規劃的形式。一些常用的技術(shù)包括廣義的 Voronoi圖、規則網(wǎng)格和四叉樹(shù)。路徑規劃算法通?？捎糜趲缀跛信渲每臻g的表達，雖然某些方法會(huì )更適合特定表達。圖1展示了LabVIEW中繪制的 Voronoi圖。

　　圖1. LabVIEW中的Voronoi圖

　　由于多數表達可轉換為圖表，初始節點(diǎn)和目標節點(diǎn)之間的路徑可通過(guò)圖搜索算法來(lái)計算。圖搜索算法被計算機科學(xué)充分理解，然 而，許多算法要求程序訪(fǎng)問(wèn)圖上的每個(gè)節點(diǎn)，以此來(lái)決定初始節點(diǎn)和目標節點(diǎn)間的最短路徑。對于松連通圖來(lái)說(shuō)，訪(fǎng)問(wèn)每個(gè)節點(diǎn)是容易計算的，如Voronoi 圖;但對于緊連通圖來(lái)說(shuō)計算開(kāi)銷(xiāo)迅速變大，如規則網(wǎng)格圖。