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第二类算法是采用特殊曲线描述规划的轨迹,特殊曲线规划主要包含了直线-圆弧曲线和Clothoid曲线两种。
其中直线-圆弧曲线是指针对类车机器人运动约束问题,在给定两个位置矢量,仅使用圆弧(满足最小曲率)和直线段合成最短平滑的路径,Dubins曲线限定机器人仅能前向运动。如图 2.5所示,R&S曲线将其拓展为双向运动,由于其简洁性而多被后续研究集成应用到其他算法,如Hybrid A*[10]使用R&S曲线条件改善路径质量,CL-RRT[11]使用Dubins距离提升采样点生成“良率”。
图 2.5 Dubins曲线[10]
Clothoid曲线的曲率随弧长线性变化,在轨迹平滑中极具优势,如Kim等人提出了一种基于Clothoid曲线的移动机器人运动规划算法,不仅缩短了路径长度,也降低了曲率变化量[12]。
精彩的理论论证过程见原文链接(含全文下载链接)
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