Celstnavigáció

Celstnavigáció olyan folyamat, amely során egy ügynök vagy robot a megadott célt eléri a környezetben. A feladat magában foglalja a cél megadását, a környezet felmérését vagy modellezését, a helymeghatározást, útvonaltervezést és a mozgásvezérlést úgy, hogy az útvonal biztonságos, hatékony és megbízható legyen.

Általában a rendszer a cél ismeretében egy útvonalat tervez a kiinduló helytől a célpontig, miközben figyelembe veszi az akadályokat és a dinamikus változásokat. A feladatot két szintre is bonthatjuk: globális navigáció, amely hosszú távú útvonalat ad meg, és lokális navigáció, amely a közvetlen közelben felmerülő akadályokat kezeli. A környezet ismeretétől függően a navigáció lehet teljesen ismert térképen alapuló, vagy ismeretlen környezetben, rejtetten épülő.

Megközelítések közé tartozik a klasszikus útvonaltervezés (például A*, D*, D* Lite, PRM, RRT), amely ismert térképpel dolgozik; dinamikus replanning, amely változó környezethez alkalmazkodik; potenciáltervek (távolság- és erőterek alapján történő haladás); és a tanulásalapú módszerek, például megerősítéses vagy mély tanuláson alapuló megközelítések, amelyek komplex környezetekben is megtanulhatják a hatékony navigációt.

Alkalmazások közé tartoznak az önvezető járművek, drónok, mobil robotok, szolgáltató robotok és ipari automatizálási rendszerek. A fő kihívások közé tartozik a dinamikus környezet, a szenzoros zaj és a helymeghatározási hibák, a nem-holinomikus korlátok, a valós idejű számítási igény és a biztonság. Az értékelés során gyakori mutatók a sikeres elérés aránya, az átlagos idő a célhoz érésig, a megtett út hosszúsága, az energiafogyasztás és a biztonság.