01
航迹规划入门
什么是航迹规划 · 无人机/机器人/自动驾驶应用 · 动态环境、实时性、最优性挑战
概念应用挑战
02
空间建模基础
构型空间C-Space · 栅格/几何/拓扑障碍物表示 · 自由空间与可行域
C-Space障碍物可行域
03
图搜索算法入门
图论基础 · BFS · DFS · Dijkstra原理与实现
BFSDFSDijkstra
04
启发式搜索
A*核心思想 · 曼哈顿/欧氏/切比雪夫启发函数 · 代码实现与优化
A*启发函数优化
05
Dijkstra与A*对比
时间复杂度/空间复杂度对比 · 适用场景选择 · 项目选型经验
对比复杂度选型
06
JPS跳点搜索
JPS原理 · JPS vs A*性能 · 网格地图实现 · 局限性
JPS性能网格
07
基于采样的方法入门
RRT算法原理 · 实现与优缺点 · 快速探索随机树核心
RRT采样随机树
08
RRT*与渐进最优
RRT*改进点 · 渐进最优性证明思路 · 代码实现与应用
RRT*最优性实现
09
PRM概率路图
PRM原理 · 学习与查询阶段 · PRM vs RRT · 高维空间表现
PRM概率路图高维
10
路径平滑处理
B样条曲线 · 贝塞尔曲线 · 平滑数学基础 · 效果对比
B样条贝塞尔平滑
11
轨迹生成基础
时间维度 · 速度/加速度约束 · 梯形/S形速度规划
速度规划梯形S形
12
多项式轨迹规划
五次/七次多项式 · 最小加加速度Jerk · 轨迹优化目标
多项式Jerk优化
13
Minimum Snap轨迹优化
Minimum Snap原理 · QP构建 · 等式/不等式约束 · 代码示例
Minimum SnapQP约束
14
硬约束与软约束
硬/软约束轨迹优化 · 障碍物惩罚函数 · 约束违反处理
硬约束软约束惩罚
15
动态窗口法 (DWA)
DWA原理 · 速度空间搜索 · 评价函数 · 移动机器人应用
DWA速度空间机器人
16
TEB算法
Timed Elastic Band原理 · 弹性带模型 · 多目标优化 · vs DWA
TEB弹性带多目标
17
MPC模型预测控制
MPC基本原理 · 预测模型 · 滚动优化 · 航迹规划应用
MPC预测滚动优化
18
行为规划
有限状态机FSM · 行为决策树 · 车道保持/换道 · 交叉口决策
FSM决策树车道
19
全局规划与局部规划
全局/局部规划器设计 · 规划层级 · Map与Costmap
全局局部Costmap
20
代价地图 (Costmap)
静态/动态代价地图 · 膨胀层 · 更新策略
Costmap膨胀层更新
21
多机器人航迹规划
协同规划 · 冲突检测与解决 · 优先级法 · 分布式方法
多机器人冲突分布式
22
动态环境规划
动态障碍物预测 · 速度障碍法VO · RVO/ORCA · 动态重规划
VORVOORCA
23
不确定性处理
状态不确定性 · 传感器噪声 · 鲁棒规划 · MDP
不确定性鲁棒MDP
24
POMDP与部分可观测
POMDP模型 · 信念状态更新 · 求解方法 · 航迹规划应用
POMDP信念部分可观测
25
深度学习与航迹规划
端到端规划 · 模仿学习IL · 强化学习RL基础 · 深度RL应用
深度学习ILRL
26
深度强化学习进阶
PPO · SAC · 奖励函数设计 · 训练技巧与调参
PPOSAC调参
27
航迹规划评估指标
路径长度/时间/能量 · 平滑度/安全性 · 综合评估
评估指标平滑
28
仿真环境搭建
Gazebo · ROS Navigation Stack · CARLA · AirSim
GazeboROSCARLA
29
工程化与部署
C++实现 · 实时性优化 · 内存管理 · 嵌入式部署
C++实时性部署
30
综合项目实战
从零搭建规划系统 · 需求/模块/集成测试 · 性能调优与总结
实战系统调优