机器人技术中的运动计划和轨迹生成之间的主要区别是什么?这些术语可以互换使用吗?

#1 楼

有时两个单词可以互换使用。但是,在运动计划和轨迹生成之间有一些细微的差别。移动机器人等)或摆姿势$ A $摆姿势$ B $(例如用于机械手等)。为此,需要考虑许多约束条件:避免碰撞,关节极限,速度/加速度极限,冲击极限,动态平衡,扭矩范围等等。在这种意义上,不仅要考虑机器人,还要考虑机器人的环境(例如,避免碰撞以及如何保持平衡)。考虑到这一点,运动计划是一种具有很多约束的轨迹生成。它们可能被视为同一件事。因此,是的,您可以互换使用它们。通常,在轨迹生成中,人们通常真正地专注于生成轨迹-带有关节限制,速度和加速度约束-以及那样。我可以想到的一种情况称为轨迹生成,而不是运动计划(或者至少是我所感知的),如下所示。想想我们何时要在操纵器上执行轨迹。我们将命令作为一组航路点发送到控制器,即沿轨迹分布的离散点(据说彼此靠近),通常以等于控制器采样时间的固定间隔进行。然后,控制器必须重新生成两个连续航路点之间的轨迹段,以使操纵器在固定时间间隔内到达下一个航路点,同时保持在关节极限,速度极限和加速度极限之内。但是,控制器甚至没有真正考虑避免碰撞或其他任何事情。这就是轨迹生成。


有时,人们可能会将运动计划视为路径计划。那是另一回事,因为严格来说,一条路径不等于一条轨迹。轨迹是一条路径和关于时间如何穿越路径的信息,也就是速度分布图。考虑到这一点,轨迹生成是一件更大的事情。


tl; dr


通常,运动计划和轨迹生成是可互换的
有时,轨迹生成可以看作是运动计划的子类。
如果将运动计划视为路径规划,那么轨迹生成就变得更大。

#2 楼

仅使用术语中的单词。运动计划是系统实现目标的运动计划,甚至对于静止的系统也具有价值。轨迹生成将是系统的潜在轨迹,而静止时将为零。我在考虑一艘自动船绘制其自身轨迹和第二条自动船的轨迹,如果指示了潜在的碰撞,则需要进行一些运动计划以试图避免碰撞。

#3 楼

轨迹生成来自机器人手臂/机械手社区。从广义上讲,运动计划实际上是在地面机器人等中使用的“相同”事物。两者都可以使用运动学/逆运动学,动力学,模糊逻辑等。在这两个领域中阅读论文,您会发现它们是相似的算法。

首先问什么,什么时候问,很好的问题。由于研究人员正在解决不同领域/应用中的相同问题,因此术语漂移了。

轨迹可以是状态空间随时间的任何转换。火箭进入太空。卫星同步。 ICBM袭击了莫斯科。机器人手臂,机器人运动等。

#4 楼

机器人技术中有多个导航控制级别,每个级别都有多个名称。但是一般而言,导航控制有两个主要部分。

1-路径规划或轨迹规划:在生成两点之间的路径时要考虑机器人动力学和运动学以外的参数。例如选择无碰撞的路径或区域扫描优化。

2-路径跟踪或致动控制:考虑机器人的运动学和动力学来控制机器人的致动器,以遵循从路径生成的路径

这些概念可以用于不同的平台,例如机械臂,地面车辆,飞行器等。

您需要确认这些概念的适用性基于上下文的定义,因为存在许多滥用这些短语的情况。

#5 楼

您可以互换使用运动计划和路径计划。这两个术语都代表一个几何概念。但是,与路径相比,轨迹具有更高的水平。它包含路径的几何概念,但也包含速度甚至加速度曲线。

考虑一下Google Maps提供两个不同点时所提供的几何路径。 Google Maps根据您的旅行类型(例如汽车,公共汽车,自行车)解决了运动/路径规划问题。但这并不能告诉您应该走多快或多慢。但是对于无人驾驶汽车,在找到几何路径之后,您还应该找到汽车必须遵循的速度和加速度曲线。

通常将几何零件视为路径/运动计划问题,同时从几何路径生成轨迹,然后将其视为控制系统问题。

#6 楼

您可以参考此链接,它很有用:
http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/materjal/AAR0040/03_Robotics.pdf

评论


$ \ begingroup $
欢迎使用Liazid机器人技术,感谢您的回答,但我们希望答案尽可能独立存在。链接往往会腐烂,因此,如果链接到内容的确腐烂,依赖链接的答案可能会变得无用。如果您从链接中添加更多上下文,那么人们很可能会发现您的答案很有用。
$ \ endgroup $
– Mark Booth♦
2015年12月8日,12:15

#7 楼

在许多情况下,这些术语可以互换,但是它们也可以指特定的事物。以下是一个词汇表,可以帮助您弄清楚:

状态(刚体力学)-给定时间点的位置和速度。

轨迹-一段时间内一个或多个物体的状态。

路径-物体或物体的位置

计划-计算如何组成和排列一组基本体,使主体从初始状态到最终状态同时遵守一系列约束(例如避免障碍或燃烧最小的燃料)。 。

所以运动计划和轨迹计划经常互换。在某些情况下,轨迹生成可能是运动计划的子任务。

#8 楼

我敢打赌,轨迹规划会考虑车辆的运动学/动力学。我对此不是很自信。

评论


$ \ begingroup $
你对自己的赌注不确定吗?
$ \ endgroup $
–章鱼
15年2月26日在20:45

$ \ begingroup $
我不会打赌很多,也许要花几美元。
$ \ endgroup $
– Holmeski
15年2月26日在21:27