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在ROS中,有哪(nǎ)些常用的局部路徑規劃算法

作者(zhě):聯集AGV 2025-03-29 746

在ROS中,常用的局部路徑(jìng)規劃算法包(bāo)括:

動態窗口法(DWA)

  • 原理:在(zài)速度空間(v,w)中采樣多組速度,模擬這些速度(dù)在一(yī)定時(shí)間內的運動軌跡(jì),通過(guò)評價函數(shù)對軌跡進行評價,選取最優軌跡對應的速度驅動機器人運動。

  • 優點:計算簡單,適用於差(chà)分和全向車模(mó)。

  • 缺點:前瞻性(xìng)不足,動態效果差,不適用於阿(ā)克(kè)曼模型車模。

時間彈(dàn)性帶(TEB)

  • 原理:連接起始、目標點,讓路徑(jìng)可(kě)以變(biàn)形,變形(xíng)條(tiáo)件是將所有約束當做橡皮筋的外力。通過圖優(yōu)化求解多目標優化問題。

  • 優點:前瞻性好,適用於(yú)各種車(chē)模,對動態障礙有較好的避障效果。

  • 缺點:計(jì)算複(fù)雜,速度和角速度波(bō)動大,控製不穩定。

模(mó)型預測控製(MPC)

  • 原理:在每一個采樣(yàng)時刻,根據(jù)當前的測量信息,在線求解一個有限時間開(kāi)環優化問題,並將得到的控製序列(liè)的第一個元素用於被控對象。

  • 優點(diǎn):可以考慮(lǜ)空間狀態變量的各種約束,適用於多輸入多輸出的複(fù)雜控(kòng)製係統,能使車輛的控製更加平穩(wěn)、更接近於期望軌跡。

  • 缺點:計算複雜度較高。

Trajectory Rollout

  • 原理:采樣機器人當前的狀態(tài),針對每(měi)個采樣的速度,計(jì)算機器人以該速度行駛一(yī)段時間後的狀態,得出一條行駛的路線,利(lì)用評價標準為多條路線打分,選擇最優路徑。

  • 優點:能在一定程度上實現避障和路徑規(guī)劃。

  • 缺點:與DWA相比,效率較低,內存占用較多。


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