基于动力学约束的路径规划

Kinodynamic path finding

不考虑动力学约束,得到的轨迹是左边的紫色虚线,考虑动力学模型得到的是右边的虚线

基于动力学约束的路径规划_第1张图片

control space 

state space

系统状态方程:s(导数)=As+Bu

三个运动学模型:自行车模型、差速机器人模型、小车模型

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分界线

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在状态空间的离散和在控制空间的离散方法基于动力学约束的路径规划_第2张图片基于动力学约束的路径规划_第3张图片

基于动力学约束的路径规划_第4张图片

给定一个重点一个起点,计算链接这个两个点的“曲线”或者是“路线”

基于动力学约束的路径规划_第5张图片

这个东西叫latic graph。

在控制空间采样不太好,在状态空间采样还是不错的

基于动力学约束的路径规划_第6张图片

虽然状态空间的采样很好,但是很难实现!!!

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分界线

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BOUNDING VALUE PROBLEM (BVP)

 

基于动力学约束的路径规划_第7张图片

为了得到这么一个图,假设x(t)是一个5阶方程

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分界线

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Hybrid A*路径搜索算法 *****************应用广泛,用于自动驾驶。

结合了kinodynamic ,让路径变得更光滑,特点是,保证了每个栅格里有一个路径结点

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分界线

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动力学约束的RRT算法

在创建一个新的结点后,会进行局部重连接,找一个新的父节点,此时,应用动力学约束模型,优化连接线。具体的理论,在论证中有

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