¿Cuál es la diferencia entre la planificación de rutas y la planificación de movimiento?

¿Cuáles son las principales diferencias entre la planificación de movimiento y la planificación de rutas? Imagine que el objetivo del algoritmo es encontrar un camino entre el robot humanoide que juega fútbol y la pelota, que debe ser lo más corto posible y que satisfaga la seguridad especificada en el camino en términos de la distancia desde los obstáculos.

¿Cuál es la mejor terminología? planificación de movimiento o planificación de ruta?

Compare las siguientes dos imágenes:

La planificación del camino es algo trivial. Solo hay un camino: la cuerda. La planificación del movimiento, por otro lado, no es tan fácil.

En un laberinto, la planificación del camino es difícil y la planificación del movimiento es fácil:

Por supuesto, ambas tareas de planificación pueden ser fáciles o difíciles al mismo tiempo o cualquier otra cosa.

Están vinculados entre sí en ese

• el movimiento planeado debe seguir el camino o seguirlo de cerca
• El movimiento actual puede influir en la planificación del camino. Si conduce en una dirección a alta velocidad, un cambio repentino en la velocidad podría no ser la mejor idea, incluso si fuera necesario para tomar el camino más corto. O la pose inicial de un robot no holonómico, que influye significativamente en el posible camino.

Están separados en eso

• el movimiento está relacionado con el tiempo (cambio de posición con el tiempo), pero el camino en sí no lo está. Incluso si el movimiento va exactamente a lo largo del camino, podría tener varias trayectorias de velocidad y / o aceleración. Su robot podría detenerse, por ejemplo, para permitir que otro robot se cruce en su camino, lo cual es un cambio de movimiento pero no el camino en sí.
• El movimiento puede ser influenciado por otras cosas, como el viento, por ejemplo.

Ninguna de las listas es exhaustiva.

¿Qué términos es mejor que? planificación de movimiento o planificación de ruta?

No hay término "mejor". Depende de lo que estés describiendo.

Para cualquier cosa que implique mover un robot físico, usaría la planificación de movimiento . ¿Cómo consigo esto de aquí para allá? podría ser una pregunta que está respondiendo.

Si el robot en sí mismo se abstrae y solo está planeando una ruta de un punto a través de un laberinto, usaría la planificación de ruta . ¿Cuál es el camino más corto desde el punto A al B? podría ser una pregunta de ejemplo.

Pero nuevamente, ambas tareas de planificación están conectadas. Si preguntas ¿Cuál es el camino más corto posible ? entonces, ciertamente, la geometría y las capacidades de movimiento del robot determinan lo que es posible . Haces planificación de movimiento y de ruta al mismo tiempo. Usar cualquiera de los términos debería estar bien aquí.

Esto también es válido para los otros casos. Ambos términos se pueden usar indistintamente porque la definición de movimiento y trayectoria no es muy clara. (un camino implica que un movimiento ocurre a lo largo de él y un movimiento necesariamente sucede a lo largo de un camino). Por lo general, estás haciendo ambas cosas hasta cierto punto.

¿Cuál es la diferencia entre GPS paso a paso y conducir un automóvil?

GPS es planificación de ruta: comandos de alto nivel como "gire a la derecha en 1 milla".

Conducir es planificar el movimiento, lo que significa seguir una ruta establecida por la planificación de la ruta y, al mismo tiempo, cuidar las minucias: interactuar con el automóvil, permanecer en el carril, observar a los peatones, obedecer la ley de tránsito, fusionarse con otros vehículos, cambiar de carril, etc.

No hay realmente una diferencia. La "planificación de ruta" podría usarse con mayor frecuencia para describir simplemente el problema de encontrar una ruta deseada de un estado (o subconjunto de estados) a otro. Mientras que la "planificación de movimiento" podría usarse para describir el mismo problema, pero más específicamente los movimientos ordenados reales que usa el robot para rastrear la serie de estados deseados a lo largo del camino.

Por ejemplo, la planificación de ruta produciría una trayectoria deseada para un cohete, mientras que la planificación de movimiento produciría la serie de comandos para los motores, aletas, etc.

Entonces, para el problema que mencionas, debes planificar una ruta para que el robot siga. Esto debe expandirse en trayectorias para todas las articulaciones de las piernas y brazos del robot. Luego debe convertir estas trayectorias en comandos sin formato para los motores (o cualquier entrada de control que acepte el robot).

Cuando se trata de robots, los términos que se usan con mayor frecuencia son planificación de trayectoria y planificación de trayectoria. Mientras que el movimiento se usa más comúnmente en combinación no con la planificación sino con el control como en el control de movimiento.

En la mayoría de los casos, por planificación de ruta se considera el aspecto espacial de la planificación, mientras que la planificación de trayectoria (nuevamente, en la mayoría de los casos) incluye también los componentes de velocidad y aceleración. Para los robots industriales y las máquinas CNC, los puntos de referencia se asignan como programador, mientras que el controlador de movimiento (controlador de robot, CNC) planifica y ejecuta las trayectorias. En función de las limitaciones dinámicas (del sistema o del programador), el controlador de movimiento calcula un plan para llegar al siguiente punto de referencia y llegar allí con la velocidad y aceleración deseadas (cero si desea permanecer en el siguiente punto de referencia)

En un orden de eventos, normalmente se planificaría una ruta en forma de puntos intermedios y luego se planificarían las trayectorias (incluidas las velocidades y aceleraciones) que unían esos puntos intermedios. Según el sistema que esté utilizando, esto puede ser realizado por su controlador de movimiento.

Solo un extracto de mi respuesta a una pregunta similar:

La planificación de ruta es el proceso que utiliza para construir una ruta desde un punto de partida hasta un punto final dado un mapa completo, parcial o dinámico. La planificación de movimiento es el proceso mediante el cual define el conjunto de acciones que necesita ejecutar para seguir el camino que planificó.

También puedo agregar que puede realizar la navegación solo con la planificación del movimiento, pero esto requiere una planificación en un espacio multidimensional continuo infinito que debe tener en cuenta el modelo de movimiento del robot (dirección de deslizamiento, diferencial, no holonómico ...) y la variación en Velocidad y aceleración.

El método más común en robótica es resolver el problema de navegación usando la planificación de ruta (planificación geométrica pura de A a B), luego aplicar la planificación de movimiento en la parte superior para evaluar la viabilidad de la ruta.

Es muy poco probable que los robots sigan un plan de movimiento exacto debido a la incertidumbre en la actuación (deslizamiento, errores de control de velocidad acumulados, errores de posición acumulados ...). Esto generalmente se resuelve mediante un planificador de alto nivel en línea que monitorea el progreso en el camino y ajusta los comandos de movimiento en consecuencia.

Los detalles son mucho más complejos, pero traté de resumirlo de una manera simple. Espero que esto ayude.

Refiérase a mi respuesta anterior: /programming//a/19749176

La planificación de la ruta esencialmente sería establecer una ruta en un terreno particular para que el robot navegue, principalmente automáticamente, junto con la detección de ruta más corta evitando obstáculos.

La planificación del movimiento podría denominarse como el procedimiento mediante el cual permite que su robot se mueva: qué tipo de sensores usar, qué tipo de rueda mover, automático o RC, etc.

La planificación de ruta también podría denominarse un ejercicio de software inherente y la planificación de movimiento un ejercicio de hardware.