Qual è la differenza tra pianificazione del percorso e pianificazione del movimento?


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Quali sono le principali differenze tra pianificazione del movimento e pianificazione del percorso? Immagina che l'obiettivo dell'algoritmo sia di trovare un percorso tra il robot umanoide che gioca a pallone e la palla che dovrebbe essere il più corto possibile e tuttavia soddisfare la sicurezza specificata nel percorso in termini di distanza dagli ostacoli.

Qual è la terminologia migliore? pianificazione del movimento o pianificazione del percorso?


In ritardo al gioco, ma volevo collegare in modo incrociato questa domanda
Josh Vander Hook,

Risposte:


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Confronta le seguenti due immagini:

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La pianificazione del percorso è piuttosto banale. C'è solo un percorso: la corda. La pianificazione del movimento d'altra parte non è così facile.

In un labirinto la pianificazione del percorso è difficile e la pianificazione del movimento è facile:

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Naturalmente entrambe le attività di pianificazione possono essere facili o difficili allo stesso tempo o qualsiasi altra via di mezzo.

In questo sono collegati tra loro

  • il movimento pianificato dovrebbe seguire il percorso o seguirlo da vicino
  • il movimento corrente può influenzare la pianificazione del percorso. Se si guida in una direzione ad alta velocità, un improvviso cambio di velocità potrebbe non essere la migliore idea anche se sarebbe necessario per ottenere il percorso più breve. O la posa iniziale di un robot non ergonomico, che influenza in modo significativo il possibile percorso.

Sono separati in questo

  • il movimento è legato al tempo (cambio di posizione nel tempo), ma il percorso stesso non lo è. Anche se il movimento percorre esattamente il percorso potrebbe avere varie traiettorie per la velocità e / o l'accelerazione. Il tuo robot potrebbe fermarsi, ad esempio, per lasciare che un altro robot attraversi il suo percorso, il che è un cambiamento di movimento ma non il percorso stesso.
  • il movimento può essere influenzato da altre cose, come ad esempio il vento

Nessuna delle due liste è esaustiva.

Quali sono i termini meglio di? pianificazione del movimento o pianificazione del percorso?

Non esiste un termine "migliore". Dipende da cosa stai descrivendo.

Per tutto ciò che comporta lo spostamento di un robot fisico, utilizzerei la pianificazione del movimento . Come posso ottenere questa cosa da qui a lì? potrebbe essere una domanda a cui stai rispondendo.

Se il robot stesso viene sottratto e stai solo pianificando un percorso di un punto attraverso un labirinto, userei la pianificazione del percorso . Qual è il percorso più breve dal punto A al punto B? potrebbe essere una domanda di esempio.

Ma ancora una volta, entrambe le attività di pianificazione sono connesse. Se chiedi qual è il percorso più breve possibile ? quindi sicuramente la geometria e le capacità di movimento del robot determinano ciò che è possibile . Esegui contemporaneamente la pianificazione del movimento e del percorso . L'uso di entrambi i termini dovrebbe andare bene qui.

Questo vale anche per gli altri casi. Entrambi i termini possono essere usati in modo intercambiabile perché la definizione di movimento e percorso non sono molto chiari. (un percorso implica che un movimento avviene lungo di esso e un movimento necessariamente accade lungo un percorso). Di solito fai comunque entrambe le cose in qualche modo.


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Qual è la differenza tra il GPS passo-passo e la guida di un'auto?

Il GPS è la pianificazione del percorso: comandi di alto livello come "gira a destra in 1 miglio".

Guidare è pianificazione del movimento, che significa seguire un percorso stabilito dalla pianificazione del percorso e allo stesso tempo prendersi cura della minutia: interfacciarsi con l'auto, rimanere in corsia, guardare i pedoni, obbedire al codice della strada, fondersi con altri veicoli, cambiare corsia, eccetera.


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Non c'è davvero alcuna differenza. La "pianificazione del percorso" potrebbe essere utilizzata più spesso per descrivere semplicemente il problema di trovare un percorso desiderato da uno stato (o sottoinsieme di stati) a un altro. Considerando che la "pianificazione del movimento" potrebbe essere utilizzata per descrivere lo stesso problema, ma più specificamente gli effettivi movimenti comandati che il robot utilizza per tracciare la serie di stati desiderati lungo il percorso.

Ad esempio, la pianificazione del percorso produrrebbe la traiettoria desiderata per un razzo, mentre la pianificazione del movimento produrrebbe la serie di comandi ai motori, alle pinne, ecc.

Quindi, per il problema menzionato, è necessario pianificare un percorso da seguire per il robot. Questo quindi deve essere espanso in traiettorie per tutte le articolazioni delle gambe e delle braccia del robot. Quindi devi convertire queste traiettorie in comandi grezzi per i motori (o qualsiasi input di controllo accettato dal robot).


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Quando si tratta di robot, i termini più usati sono pianificazione del percorso e pianificazione della traiettoria. Mentre il movimento è più comunemente usato in combinazione non con la pianificazione ma con il controllo come nel controllo del movimento.

Nella maggior parte dei casi dalla pianificazione del percorso viene considerato l'aspetto spaziale della pianificazione, mentre la pianificazione della traiettoria (di nuovo, nella maggior parte dei casi) include anche le componenti di velocità e accelerazione. Per i robot industriali e le macchine a controllo numerico, i waypoint sono programmatori mentre il controller di movimento (controller di robot, CNC) pianifica ed esegue le traiettorie. Sulla base dei limiti di dinamica (del sistema o provenienti dal programmatore) il motion controller calcola un piano su come raggiungere il waypoint successivo e arrivare lì con la velocità e l'accelerazione desiderate (zero se si desidera rimanere nel waypoint successivo)

In un ordine di eventi normalmente si pianifica un percorso sotto forma di waypoint, quindi si pianificano le traiettorie (incl. Velocità e accelerazioni) che collegano tali waypoint. In base al sistema in uso, questo potrebbe essere eseguito dal controller di movimento.


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Solo un estratto della mia risposta a una domanda simile:

La pianificazione del percorso è il processo che si utilizza per costruire un percorso da un punto iniziale a un punto finale, dato una mappa completa, parziale o dinamica. La pianificazione del movimento è il processo mediante il quale si definisce l'insieme di azioni che è necessario eseguire per seguire il percorso pianificato.

Posso anche aggiungere che è possibile eseguire la navigazione solo con la pianificazione del movimento, ma ciò richiede una pianificazione in uno spazio multidimensionale continuo infinito che deve prendere in considerazione il modello di movimento del robot (skid-sterzo, differenziale, non ergonomico ...) e la variazione in velocità e accelerazione.

Il metodo più comune in robotica è risolvere il problema di navigazione utilizzando la pianificazione del percorso (pura pianificazione geometrica da A a B), quindi applicare la pianificazione del movimento in alto per valutare la fattibilità del percorso.

È molto improbabile che i robot seguano un piano di movimento esatto a causa dell'incertezza nell'attuazione (slittamento, si accumulano errori di controllo della velocità, si accumulano errori di posizione ...). Questo di solito è risolto da un pianificatore di alto livello online che monitora i progressi lungo la strada e regola i comandi di movimento di conseguenza.

I dettagli sono molto più complessi, ma ho cercato di riassumere in modo semplice. Spero che sia di aiuto.

Rif. Alla mia vecchia risposta: /programming//a/19749176


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La pianificazione del percorso consisterebbe essenzialmente nel definire un percorso su un terreno particolare per consentire al robot di navigare, principalmente automaticamente, abbinato al rilevamento del percorso più breve evitando ostacoli.

La pianificazione del movimento potrebbe essere definita come la procedura con cui si consente al robot di muoversi - quale tipo di sensori utilizzare, quale tipo di ruota da spostare, automatico o RC, ecc.

La pianificazione del percorso potrebbe anche essere definita un esercizio software intrinseco e la pianificazione del movimento un esercizio hardware.

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