完全覆盖路径规划 (CCPP) 探索

核心目标:

  • 遍历工作区域中除障碍物外的所有区域
  • 有效避开所有障碍物
  • 最小化路径重复，缩短移动距离

关键指标:

  • 区域覆盖率
  • 路径重复率
  • 总行程

死区定义: 周围相邻区域为边界、障碍物或已覆盖区域的区域。

问题本质: 在栅格地图中，CCPP问题转化为寻找机器人的下一个移动位置，以规划无碰撞且重复率低的路径。

路径搜索与表达:

  • 以环境模型中的节点序列或直线段序列表示路径。

路径平滑:

  • 根据机器人运动学/动力学约束，生成可执行的运动轨迹。
  • 运动学约束：路径轨迹的一阶导数连续。
  • 动力学约束：路径轨迹的二阶导数连续。

CCPP 方法分类:

  1. 行为覆盖法:
    • 随机碰撞法原理: 机器人根据简单的移动行为尝试覆盖工作区域，遇到障碍物则执行转向命令。