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机器人学综述与主要内容

历史综述

非学习方法

虽然机器人学习是如今的研究主流,但是其实在过去几十年的机器人发展历史中,很多机器人系统完全不需要依赖学习算法就能实现很强的能力。这些方法实现了许多惊人的成就,比如:

  • 阿波罗11号登月:轨迹优化+鲁棒控制实现精确登月
  • Boston Dynamics Atlas:轨迹优化+MPC实现跑跳、翻滚等复杂运动

在很多高要求场景下,经典控制与优化依然是主流,并不一定需要机器学习。

Kinematics

  • 正运动学:Forward Kinematics
  • 逆运动学:Inverse Kinematics

Dynamics

动力学建模:拉格朗日方程、牛顿-欧拉方程

Perception

SLAM

相机几何、标定、AMCL、位姿估计

激光雷达

深度相机处理

Control

PID, LQR

MPC

Planning

路径规划:A, D, PRM, RRT/RRT*

轨迹优化:CHOMP, STOMP

时序轨迹生成等


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