实时路径规划是机器人自主导航的核心技术之一,通过动态环境建模与算法优化,使机器人能够在复杂场景中快速决策移动路线。以下是关键知识点:

🧠 基本概念

  • 实时性:规划过程需在限定时间内完成,适应动态障碍物变化
  • ROS框架:提供move_baseglobal_plannerlocal_planner等模块支持
  • 环境感知:依赖激光雷达(sensor_msgs/LaserScan)或视觉数据实时更新地图

🧩 常用算法对比

算法 特点 适用场景
A* 启发式搜索,保证最优解 静态地图下的全局规划
Dijkstra 无启发式,计算最短路径 简单拓扑结构环境
RRT 随机树搜索,适应高维空间 动态障碍物密集场景
Hybrid A* 综合A*与样条曲线 轮式机器人路径平滑优化

📌 ROS实现关键模块

  1. 代价地图(Costmap)
  2. 全局规划器(Global Planner)
  3. 局部规划器(Local Planner)

🧪 实战技巧

  • 仿真测试:推荐使用Gazebo模拟动态环境
  • 参数调优:调整base_local_plannermax_trans_vel等参数提升响应速度
  • 可视化工具:通过rviz实时观察路径规划效果

📌 相关扩展阅读

ROS路径规划示意图

📌 提示:路径规划需结合SLAM技术实现环境建模,可参考SLAM入门教程进一步学习。