Qual é a diferença entre planejamento de caminho e planejamento de movimento?

Quais são as principais diferenças entre planejamento de movimento e planejamento de caminho? Imagine que o objetivo do algoritmo é encontrar um caminho entre o robô humanóide que joga o futebol e a bola, que deve ser o mais curto possível e ainda assim satisfazer a segurança especificada no caminho em termos de distância dos obstáculos.

Qual é a melhor terminologia? planejamento de movimento ou planejamento de caminho?

Compare as duas imagens a seguir:

O planejamento do caminho é um tanto trivial. Há apenas um caminho: a corda. O planejamento de movimento, por outro lado, não é tão fácil.

Em um labirinto, o planejamento do caminho é difícil e o planejamento do movimento é fácil:

É claro que ambas as tarefas de planejamento podem ser fáceis ou difíceis ao mesmo tempo ou qualquer outra coisa.

Eles estão ligados um ao outro nesse

• o movimento planejado deve seguir o caminho ou seguir esse caminho de perto
• o movimento atual pode influenciar o planejamento do caminho. Se você estiver dirigindo em uma direção em alta velocidade, uma mudança repentina na velocidade pode não ser a melhor idéia, mesmo que isso seja necessário para seguir o caminho mais curto. Ou a pose inicial de um robô não-econômico, que influencia significativamente o caminho possível.

Eles são separados nisso

• o movimento está relacionado ao tempo (mudança de posição ao longo do tempo), mas o caminho em si não é. Mesmo que o movimento siga exatamente o caminho, ele pode ter várias trajetórias de velocidade e / ou aceleração. Seu robô pode parar, por exemplo, para permitir que outro robô atravesse seu caminho, o que é uma mudança de movimento, mas não o caminho em si.
• o movimento pode ser influenciado por outras coisas, como o vento, por exemplo

Nenhuma lista é exaustiva.

Quais os termos é melhor que? planejamento de movimento ou planejamento de caminho?

Não há termo "melhor". Depende do que você está descrevendo.

Para qualquer coisa que envolva mover um robô físico, eu usaria o planejamento de movimento . Como consigo essa coisa daqui para lá? Pode ser uma pergunta que você está respondendo.

Se o próprio robô for abstraído e você estiver planejando apenas um caminho de um ponto através de um labirinto, eu usaria o planejamento de caminhos . Qual é o caminho mais curto do ponto A ao B? poderia ser um exemplo de pergunta.

Porém, novamente, as duas tarefas de planejamento estão conectadas. Se você perguntar: Qual é o caminho mais curto possível ? então certamente as capacidades de geometria e movimento do robô determinam o que é possível . Você faz o planejamento de movimento e caminho ao mesmo tempo. Usar qualquer um dos termos deve ser bom aqui.

Isso vale para os outros casos também. Ambos os termos podem ser usados ​​alternadamente porque a definição de movimento e caminho não é muito clara. (um caminho implica que um movimento acontece ao longo dele e um movimento necessariamente acontece ao longo de um caminho). Você geralmente está fazendo as duas coisas de alguma maneira.

Qual é a diferença entre o GPS passo a passo e dirigir um carro?

GPS é o planejamento do caminho: comandos de alto nível, como "vire à direita em 1 milha".

Dirigir é planejar o movimento, o que significa seguir uma rota estabelecida pelo planejamento do percurso e, ao mesmo tempo, cuidar das minúcias: interagir com o carro, permanecer na faixa, vigiar pedestres, obedecer às leis de trânsito, fundir-se com outros veículos, mudar de faixa, etc.

Realmente não há diferença. O "planejamento de caminho" pode ser usado com mais frequência para simplesmente descrever o problema de encontrar um caminho desejado de um estado (ou subconjunto de estados) para outro. Enquanto o "planejamento de movimento" pode ser usado para descrever o mesmo problema, mas mais especificamente os movimentos comandados reais que o robô usa para rastrear a série de estados desejados ao longo do caminho.

Por exemplo, o planejamento do caminho produziria uma trajetória desejada para um foguete, enquanto o planejamento do movimento produziria a série de comandos para os motores, aletas, etc.

Portanto, para o problema mencionado, você precisa planejar um caminho para o robô seguir. Isso precisa ser expandido em trajetórias para todas as articulações das pernas e braços do robô. Então você deve converter essas trajetórias em comandos brutos para os motores (ou qualquer entrada de controle que o robô aceite).

Quando se trata de robôs, os termos mais frequentemente usados ​​são planejamento de trajetos e trajetórias. Enquanto o movimento é mais comumente usado em combinação, não com o planejamento, mas com o controle, como no controle de movimento.

Na maioria dos casos, pelo planejamento de trajetória, o aspecto espacial do planejamento é considerado, enquanto o planejamento de trajetória (novamente, na maioria dos casos) inclui também os componentes de velocidade e aceleração. Para robôs industriais e máquinas CNC, os pontos de referência são dados como programador, enquanto o controlador de movimento (controlador de robô, CNC) planeja e executa as trajetórias. Com base nas limitações dinâmicas (do sistema ou provenientes do programador), o controlador de movimento calcula um plano de como alcançar o próximo waypoint e chegar lá com a velocidade e aceleração desejadas (zero se você quiser permanecer no próximo waypoint)

Em uma ordem de evento, normalmente seria planejado um caminho na forma de waypoints e, em seguida, as trajetórias (incluindo velocidades e acelerações) ligando esses waypoints. Com base no sistema que você está usando, isso pode ser feito pelo seu controlador de movimento.

Apenas um extrato da minha resposta a uma pergunta semelhante:

O planejamento de caminhos é o processo usado para construir um caminho de um ponto inicial a um ponto final, considerando um mapa completo, parcial ou dinâmico. O planejamento de movimento é o processo pelo qual você define o conjunto de ações que precisa executar para seguir o caminho planejado.

Também posso acrescentar que você pode executar a navegação apenas com planejamento de movimento, mas isso requer planejamento em um espaço multidimensional contínuo e infinito, que deve levar em consideração o modelo de movimento do robô (direção skid, diferencial, não-holonômico ...) e variação no velocidade e aceleração.

O método mais comum em robótica é resolver o problema de navegação usando o planejamento de trajetos (planejamento geométrico puro de A a B) e depois aplicar o planejamento de movimentos na parte superior para avaliar a viabilidade do trajecto.

É muito improvável que os robôs sigam um plano de movimento exato devido à incerteza na atuação (derrapagem, erros de controle de velocidade se acumulam, erros de posição se acumulam ...). Isso geralmente é resolvido por um planejador de alto nível on-line que monitora o progresso ao longo do caminho e ajusta os comandos de movimento de acordo.

Os detalhes são muito mais complexos, mas tentei resumir de maneira simples. Espero que isto ajude.

Consulte a minha antiga resposta: /programming//a/19749176

O planejamento do caminho seria essencialmente definir um caminho em um terreno específico para o robô navegar, principalmente automaticamente, juntamente com a menor detecção de rota, evitando obstáculos.

O planejamento de movimento pode ser denominado como o procedimento pelo qual você habilita seu robô - que tipo de sensores usar, que tipo de roda mover, automático ou RC, etc.

O planejamento de caminho também pode ser denominado exercício inerente de software e o movimento, planejamento de exercício de hardware.