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経路計画を学ぶ

Last updated at Posted at 2023-07-13

ロボットの自律移動を目指して,経路計画について学ぶ.

経路計画とは

スタートからゴールまで向かう際に,どの経路をたどれば最もコスト(時間,距離,消費エネルギー etc...)が小さくなるかを考え,経路を選択していくこと.

特に,スタートとゴールをつなぐ直線経路上に障害物などがある際,「それらをどう迂回していけばいいか」などをロボットが考えることを経路計画 という.

地図生成

経路を生成する際に,どんな環境で経路を作るかも考えなくてはいけない.その環境を表す地図の作成方法について,ここにまとめた.

経路計画手法について

  • 迷路探索(幅/深さ優先探索):グラフ理論における探索アルゴリズムの最もシンプルな形.コストなどの設定はなく,通れる/通れない&移動距離だけを判断基準として,スタートからゴールまでの最短距離経路を見つける.

  • A*アルゴリズム
    グラフ理論における探索アルゴリズムの中で,計算コストが低いながらも最適な経路を見つけられるアルゴリズム.
    ゴールのありそうな方向に向かって探索を進めていくことで,探索範囲を絞り,コスパよくゴールを探してくれる.

  • RRT
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