機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃，路徑規(guī)劃，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃有什么區(qū)別呢？

機(jī)器人底層控制最終需要的就是一堆電流控制指令，所以，不管是什么任務(wù)，最終都需要翻譯成每個(gè)電機(jī)的控制指令。

但是，由于不同任務(wù)的硬件平臺(tái)、任務(wù)需求、約束不同，所以，可能會(huì)不同層次地將任務(wù)進(jìn)行分解。

對(duì)于最簡(jiǎn)單的任務(wù)，只要求機(jī)器人從A運(yùn)動(dòng)到B，中間避開障礙物，而不用考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)間等問題。

這時(shí)候，基本上規(guī)劃部分只需要進(jìn)行路徑規(guī)劃即可:規(guī)劃器輸出一條幾何路徑θ(s)，發(fā)送給機(jī)器人控制器，機(jī)器人控制器自行進(jìn)行路徑點(diǎn)之間的軌跡插補(bǔ)(如T型速度曲線、樣條插值等)。

計(jì)算得到θ(t)，并通過PID 之類的閉環(huán)控制算法轉(zhuǎn)換電機(jī)控制指令，控制機(jī)器人完成任務(wù)。例如，之前的一個(gè)回答，要求機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的時(shí)候避開相機(jī)視野區(qū)域，就是這樣的問題：

另一方面，不同任務(wù)，即使在其空間路徑相同的情況下，也可能對(duì)軌跡有不同的要求。

例如，有些任務(wù)要求機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，有些任務(wù)要求機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)節(jié)拍固定，有些任務(wù)要求機(jī)器人的末端勻速運(yùn)動(dòng)。

甚至是，從運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性考慮，需要規(guī)劃出速度、加速度、甚至是加速度連續(xù)的軌跡。對(duì)于這類任務(wù)，僅做路徑規(guī)劃就無法滿足要求，往往需要路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃相結(jié)合。

對(duì)于這類任務(wù)，可以先進(jìn)行路徑規(guī)劃，獲得滿足任務(wù)的空間路徑，之后再進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，獲得需要的軌跡后，通過實(shí)時(shí)通訊的方式，將軌跡發(fā)送給機(jī)器人控制器，通過閉環(huán)控制，得到電機(jī)控制指令。

下面的視頻是相同的路徑，但是不同的軌跡規(guī)劃結(jié)果。分別是時(shí)間最優(yōu)、節(jié)拍固定和末端勻速的軌跡:

https://www.zhihu.com/zvideo/1316437536278429696

但是，如果機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡需要滿足某種動(dòng)力學(xué)約束，那么，往往需要規(guī)劃器直接計(jì)算出符合約束的軌跡，而不是分為路徑規(guī)劃和軌跡插補(bǔ)兩部分。

對(duì)于某些任務(wù)，規(guī)劃的時(shí)候，環(huán)境的狀態(tài)不完全可觀或者說環(huán)境可能發(fā)生變化。

這時(shí)候，需要的是某種運(yùn)動(dòng)策略，輸入當(dāng)前的環(huán)境與機(jī)器人狀態(tài) s，輸出當(dāng)前時(shí)刻的控制指令 u。

很多強(qiáng)化學(xué)習(xí)的工作，其實(shí)就是在做這類工作，通過 DRL 去學(xué)習(xí)不同狀態(tài)下的控制策略。