Glossário IA
O dicionário completo da Inteligência Artificial
Espaço de Configuração (C-space)
Representação matemática de todas as posições possíveis de um robô, onde cada ponto corresponde a uma configuração única, incluindo a posição e a orientação. O espaço de configuração transforma os obstáculos em regiões proibidas, simplificando assim o planejamento de trajetórias.
A* (A-star)
Algoritmo de busca de caminho ótimo baseado em uma heurística que avalia o custo total desde o início até um nó, mais uma estimativa do custo até o destino. Ele garante o caminho mais curto enquanto explora eficientemente o espaço de busca.
PRM (Probabilistic Roadmap)
Técnica de planejamento multi-requisição que constrói um grafo de caminhos livres de colisão no espaço de configuração antes da fase de requisição. Os caminhos são então encontrados conectando os pontos de partida e chegada à rede pré-calculada.
Suavização de Caminho
Processo de pós-processamento que otimiza as trajetórias brutas geradas por algoritmos de planejamento para reduzir seu comprimento e melhorar sua fluidez. Ele elimina mudanças bruscas de direção, mantendo a evitação de obstáculos.
Planejamento Baseado em Amostragem
Família de algoritmos que resolvem problemas de planejamento de trajetórias amostrando aleatoriamente o espaço de configuração, em vez de explorá-lo sistematicamente. Essa abordagem é particularmente eficaz para espaços de alta dimensão.
Planejamento por Rede de Estados
Abordagem de planejamento que discretiza o espaço de estados contínuos em uma rede de manobras cinematicamente realizáveis. Ela garante que as trajetórias geradas respeitem as restrições de movimento não-holonômicas do robô.
D* (A* Dinâmico)
Algoritmo de planejamento adaptativo capaz de replanejar eficientemente quando o ambiente muda dinamicamente. Ele modifica os custos dos arcos no grafo sem a necessidade de uma reconstrução completa do caminho.
Caminho de Dubins
Curva geométrica ótima para um veículo que se move a velocidade constante com um raio de giro mínimo, composta por arcos de círculo e segmentos de linha reta. É amplamente utilizada para o planejamento de trajetórias de veículos não-holonômicos.
Planejamento Anytime
Estratégia de planejamento que fornece rapidamente uma solução subótima e depois a melhora progressivamente com o tempo disponível. Esses algoritmos são particularmente úteis em aplicações robóticas com restrições de tempo rigorosas.
Diagrama de Voronoi
Estrutura de dados geométrica que particiona o espaço em regiões baseadas na distância aos obstáculos, criando um esqueleto de caminhos que maximizam a distância aos obstáculos. É utilizada para gerar trajetórias seguras e robustas.
Curvas de Reeds-Shepp
Extensão das curvas de Dubins que permite a marcha à ré, fornecendo caminhos ótimos para veículos que podem mudar de direção. Essas curvas são fundamentais para o planejamento de trajetórias de robôs móveis com capacidade de recuo.
Algoritmo Theta*
Variante do A* que permite conexões diretas entre nós não adjacentes se não atravessarem obstáculos, gerando caminhos mais curtos e naturais. Ele combina a eficiência da busca em grade com a flexibilidade de caminhos em qualquer ângulo.
Planejamento Baseado em Margem de Segurança
Abordagem de planejamento que privilegia trajetórias que maximizam a distância aos obstáculos para aumentar a robustez diante das incertezas de localização e modelagem. Ela integra a margem de segurança como critério principal de otimização.