Глоссарий ИИ
Полный словарь искусственного интеллекта
Пространство конфигураций (C-пространство)
Математическое представление всех возможных положений робота, где каждая точка соответствует уникальной конфигурации, включающей положение и ориентацию. Пространство конфигураций преобразует препятствия в запрещенные области, тем самым упрощая планирование траектории.
A* (A-star)
Алгоритм поиска оптимального пути, основанный на эвристике, которая оценивает общую стоимость от старта до узла плюс оценку стоимости до пункта назначения. Он гарантирует нахождение кратчайшего пути, эффективно исследуя пространство поиска.
PRM (Вероятностная карта дорог)
Техника планирования для множественных запросов, которая строит граф путей, свободных от столкновений, в пространстве конфигураций до этапа запроса. Пути затем находятся путем соединения начальной и конечной точек с предварительно вычисленной сетью.
Сглаживание пути
Процесс постобработки, который оптимизирует исходные траектории, созданные алгоритмами планирования, для уменьшения их длины и улучшения плавности. Он устраняет резкие изменения направления, сохраняя при этом обход препятствий.
Планирование на основе выборки
Семейство алгоритмов, решающих задачи планирования траектории путем случайного выбора проб (выборки) в пространстве конфигураций, а не систематического исследования. Этот подход особенно эффективен для пространств высокой размерности.
Планирование на основе решетки состояний
Подход к планированию, который дискретизирует непрерывное пространство состояний в сеть кинематически осуществимых маневров. Он гарантирует, что сгенерированные траектории соблюдают неголономные ограничения движения робота.
D* (Динамический A*)
Адаптивный алгоритм планирования, способный эффективно перепланировать маршрут при динамическом изменении окружающей среды. Он изменяет стоимости дуг в графе без необходимости полной перестройки пути.
Путь Дубинса
Оптимальная геометрическая кривая для транспортного средства, движущегося с постоянной скоростью и имеющего минимальный радиус поворота, состоящая из дуг окружности и отрезков прямых линий. Она широко используется для планирования траектории неголономных транспортных средств.
Планирование в любое время
Стратегия планирования, которая быстро выдает субоптимальное решение, а затем постепенно улучшает его по мере наличия времени. Эти алгоритмы особенно полезны в приложениях робототехники со строгими временными ограничениями.
Диаграмма Вороного
Геометрическая структура данных, разбивающая пространство на области на основе расстояния до препятствий, создавая скелет путей, максимизирующий расстояние до препятствий. Используется для генерации безопасных и надежных траекторий.
Кривые Ридса-Шеппа
Расширение кривых Дубинса, разрешающее движение задним ходом и обеспечивающее оптимальные пути для транспортных средств, способных менять направление движения. Эти кривые являются основополагающими для планирования траекторий мобильных роботов с возможностью движения назад.
Алгоритм Theta*
Вариант алгоритма A*, позволяющий устанавливать прямые связи между несмежными узлами, если они не пересекают препятствия, что позволяет генерировать более короткие и естественные пути. Он сочетает в себе эффективность поиска по сетке с гибкостью путей под любым углом.
Планирование на основе зазора
Подход к планированию, который отдает предпочтение траекториям, максимизирующим расстояние до препятствий, чтобы повысить устойчивость к неопределенности локализации и моделирования. Он включает запас безопасности в качестве основного критерия оптимизации.