梯度运动规划

复杂环境高效避障

一种针对单轨两轮机器人的运动规划框架，在未知非结构化环境中具有高效和鲁棒的性能。

Liu, Mingfang · Chen Z. · Cheng, Li · 梁斌

2024

技术优势

障碍物密布也能用

通过碰撞惩罚函数将初始轨迹推离障碍物，无需精确环境先验，在未知非结构化环境中仍能规划。

轨迹动态可执行

若初始轨迹不满足动力学可行性，则延长轨迹时间分配，避免机器人无法跟踪。

搜索效率更高

基于简化运动学自行车模型构建栅格图搜索可行路径，在保证模型精度的同时降低计算复杂度。

应用场景

• 机器人导航：为两轮机器人在无先验地图的狭窄环境中提供实时运动规划。
• 工业巡检：支持轮式巡检机器人在设备密集的工业现场自主避障。
• 无人机避障：碰撞惩罚与时间重分配的策略可迁移到无人机在线轨迹规划。