01
轨迹规划概述
什么是轨迹规划 · 机器人/自动驾驶应用 · 核心挑战
基础概念
02
坐标系与空间描述
全局/局部坐标系 · 齐次变换 · 欧拉角与四元数
数学坐标
03
路径规划基础
Dijkstra · A* · RRT · 概率路图(PRM)
搜索采样
04
轨迹生成与平滑
多项式插值 · 贝塞尔/B样条 · 最小加加速度
曲线平滑
05
时间最优轨迹规划
梯形/S形速度 · 时间最优控制(TOPP)
速度优化
06
约束处理
运动学/动力学约束 · 环境障碍 · 关节限位
约束安全
07
避障策略
人工势场 · DWA · 速度障碍 · TEB
避障动态
08
多机器人协同轨迹规划
协同避碰 · 队形保持 · 任务分配与协调
多机协同
09
动态环境轨迹规划
重规划 · MPC · 滚动时域优化
动态预测
10
轨迹跟踪控制
PID · 前馈-反馈 · 纯追踪 · Stanley
控制跟踪
11
优化方法在轨迹规划中的应用
凸优化 · QP · 非线性优化(NLP)
优化数学
12
基于学习的轨迹规划
模仿学习 · 强化学习 · 端到端规划
学习AI
13
轨迹规划中的不确定性处理
卡尔曼滤波 · 粒子滤波 · 鲁棒优化
滤波鲁棒
14
高维空间轨迹规划
C空间 · 降维策略 · 采样效率优化
高维采样
15
轨迹规划中的数值稳定性
病态矩阵 · 数值积分误差 · 时间离散化
数值精度
16
实时轨迹规划
计算效率 · GPU/FPGA加速 · 算法近似
实时硬件
17
轨迹规划在工业机器人中的应用
焊接 · 喷涂 · 装配轨迹特点
工业应用
18
轨迹规划在自动驾驶中的应用
行为规划 · 运动规划 · 控制接口
自动驾驶车辆
19
轨迹规划在无人机中的应用
3D规划 · 动态避障 · 编队飞行
无人机3D
20
轨迹规划在移动机器人中的应用
室内导航 · 走廊通行 · 斜坡处理
移动导航
21
轨迹规划在机械臂抓取中的应用
抓取姿态 · 避奇异点 · 力控轨迹
机械臂抓取
22
轨迹规划中的碰撞检测
BVH · GJK · 连续碰撞检测
碰撞检测
23
轨迹规划中的平滑性指标
加加速度(Jerk) · 曲率 · 能量消耗
平滑指标
24
轨迹规划中的安全性
安全距离 · 紧急制动 · 故障安全策略
安全制动
25
轨迹规划中的可通行性分析
地形分析 · 可通行区域 · 代价地图
地形代价
26
轨迹规划中的多目标优化
Pareto最优 · 加权和 · NSGA-II
多目标优化
27
轨迹规划中的参数调优
手动调参 · 贝叶斯优化 · 灵敏度分析
调参自动
28
轨迹规划中的仿真与验证
Gazebo · ROS工具链 · 硬件在环测试
仿真验证
29
轨迹规划中的标准与规范
ISO 10218 · ISO 13482 · 行业最佳实践
标准规范
30
轨迹规划的未来趋势
大模型 · 具身智能 · 人机协作规划
前沿趋势