機器人核心技術(shù)運動規(guī)劃：讓機器人想去哪就去哪！
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前言
SLAM知識星球里經(jīng)常有小伙伴問我，學(xué)習(xí)了SLAM開源代碼后，如何進行導(dǎo)航。星球里我是這樣回復(fù)的：
這里解釋下運動規(guī)劃和SLAM什么關(guān)系？
其實在企業(yè)里，SLAM算法工程師、運動規(guī)劃工程師通常是相對獨立的崗位，SLAM技術(shù)通常可以得到稀疏的定位地圖，結(jié)合后處理可以得到稠密的三維點云地圖。此時我們需要用一定的規(guī)則將其轉(zhuǎn)化為柵格化地圖，機器人在這個地圖的基礎(chǔ)上進行運動規(guī)劃（導(dǎo)航）。SLAM和運動規(guī)劃是自主機器人的兩個核心技術(shù)。
什么是導(dǎo)航與運動規(guī)劃？
簡單來說，解決機器人導(dǎo)航問題一般被稱為運動規(guī)劃，就是讓機器人可以自主根據(jù)傳感器獲取外部環(huán)境信息，在當(dāng)前環(huán)境中找到一條適合機器人行走的最佳路徑。這不是一個簡單的工作，因為地圖可能發(fā)生變化，其他運動的物體也是必須要繞過的障礙物，所以常常需要更改自己的規(guī)劃，如何在這種復(fù)雜的環(huán)境下高效率地實現(xiàn)最佳路徑，就是運動規(guī)劃的使命。
我們先來看下面的例子，這是一個用在DARPA城市挑戰(zhàn)賽中的真實運動規(guī)劃算法。
自動駕駛實時運動規(guī)劃
我們可以看到，當(dāng)汽車運行時，迷宮在不斷變化，這是模擬汽車正在用傳感器探測附近的障礙物，只有障礙物距離汽車足夠近被汽車探測到后，我們才會把障礙物考慮到運動規(guī)劃框架里，這時候汽車需要更改當(dāng)前已經(jīng)規(guī)劃好的路徑，橘色的樹是規(guī)劃算法的搜索樹，指引汽車找到通向目標(biāo)的路徑，運動規(guī)劃算法的更新要足夠準(zhǔn)確，并且及時，確保在最短的時間做出最佳決策，這樣才能盡快找到出路，在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)。
運動規(guī)劃應(yīng)用
只要是移動智能體都需要運動規(guī)劃。比如家用掃地機器人、物流倉庫用的倉儲機器人、飯店里的送餐機器人、酒店/醫(yī)院里的配送機器人等；還有自動駕駛汽車；在復(fù)雜的環(huán)境（如樹林、建筑群）里飛行的智能無人機等。
掃地機器人的運動規(guī)劃
運動規(guī)劃在移動機器人的應(yīng)用
運動規(guī)劃在無人機的應(yīng)用
運動規(guī)劃好學(xué)嗎？
ROS中導(dǎo)航模塊就包含了運動規(guī)劃部分。不過存在如下問題：
ROS導(dǎo)航模塊的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，代碼比較多，對初學(xué)者不太友好，學(xué)習(xí)理解代碼比較困難。
而且運動規(guī)劃是非常重視實踐的學(xué)科，空有理論根本無法實操項目，企業(yè)對運動規(guī)劃的從業(yè)者要求越來越高，從業(yè)者不能只做個調(diào)包俠。只有深入理解算法原理和代碼實現(xiàn)才能具有核心競爭力，在找工作中成為offer收割機。
路徑規(guī)劃和運動控制崗位在自動駕駛，物流機器人，清潔機器人行業(yè)是硬需求。為了讓學(xué)員進入自動駕駛和機器人行業(yè)少走彎路，計算機視覺life經(jīng)過幾個月準(zhǔn)備，和講師反復(fù)溝通，開發(fā)了一套完整科學(xué)的學(xué)習(xí)課程《機器人運動規(guī)劃源碼解析》。該課程帶領(lǐng)學(xué)員理解和掌握實用的路徑和軌跡算法及框架。為學(xué)員打下結(jié)實的基礎(chǔ)，讓學(xué)員進入自動駕駛和機器人行業(yè)少走彎路。
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課程大綱
課程大綱涵蓋了目前工業(yè)界最優(yōu)秀的算法，具體如下
課程講師及特色
課程講師：
木子、Lucas，研究生均畢業(yè)于德國某高校機器人和自動化實驗室?，F(xiàn)在均國內(nèi)某頂級機器人公司從事路徑規(guī)劃算法崗位。有豐富的項目實踐經(jīng)驗。
兩位講師親自對相關(guān)代碼進行了詳細注釋：https://github.com/felderstehost/navigation-noetic
講師繪制代碼框架圖和原理圖，幫助學(xué)員快速理解復(fù)雜的代碼，理清代碼流程，定位核心算法。
重點知識擴展：包括重要概念，框架，工程實踐技巧，代碼改進建議。
課程特色：快速上手 學(xué)以致用
注重實踐和工程應(yīng)用，帶領(lǐng)學(xué)員從零學(xué)習(xí)源碼，實操算法實現(xiàn)過程。教學(xué)員在仿真中用不同工具對算法進行調(diào)試的技巧和工程中的應(yīng)用。
課程配套作業(yè)考試，幫助學(xué)習(xí)提升學(xué)習(xí)效果，把握重點，掌握精髓。
課程實現(xiàn)的運動規(guī)劃demo展示：
課程適合人群和基礎(chǔ)要求
課程適合人群
剛開始學(xué)習(xí)運動規(guī)劃的小白，在讀高年級本科學(xué)生，碩士，博士研究生，工程師等。
其他行業(yè)想要跨行轉(zhuǎn)到機器人、自動駕駛行業(yè)的從業(yè)者。
希望能夠快速上手并學(xué)以致用的從業(yè)者，保姆式教學(xué)，真正理解源碼實現(xiàn)，避免懂原理不懂實踐。
學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及軟硬件環(huán)境要求
要求基礎(chǔ)：理工科專業(yè)，有一定的C/C++代碼基礎(chǔ)，了解一點Ubuntu系統(tǒng)的使用，其余的理論和實操知識都會在課程中教會你。
硬件要求：普通臺式機/筆記本電腦均可（處理器最好i7或者以上配置），不需要GPU。課程使用仿真器模擬真實機器人運動規(guī)劃場景。不需要真實機器人底盤，激光雷達或者里程計。
運行環(huán)境：Ubuntu 18.04/ Ubuntu 20.04 均可，推薦Ubuntu 20.04
招生及課程規(guī)劃表
開課日期：2022/2/18-2022/5/6
課程安排見學(xué)習(xí)規(guī)劃表，如有變動將在課程內(nèi)部答疑群通知，請購課后第一時間添加客服微信入群~
作業(yè)、全額返現(xiàn)、學(xué)***
作業(yè)重磅提升！
每兩周會有針對前面學(xué)習(xí)內(nèi)容的作業(yè)和考試，需要在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)。學(xué)習(xí)視頻+作業(yè)考試鞏固強化~學(xué)習(xí)效果雙倍提高！
全程陪伴式學(xué)習(xí)，每周公示學(xué)習(xí)情況排行榜，班主任跟進自制力較差學(xué)員~再也不怕學(xué)習(xí)掉隊！
不定期內(nèi)部直播，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和作業(yè)思路~學(xué)習(xí)收獲UP UP UP！
學(xué)*** & 優(yōu)秀學(xué)員全額返現(xiàn)！
每個學(xué)員有3次拿獎機會：包括2次月度優(yōu)秀學(xué)員（退款100），1次最終課程優(yōu)秀學(xué)員（全額退款）。
每月公布當(dāng)前累積排行榜單，排行榜前5%學(xué)員退款100元作學(xué)***獎勵！
課程結(jié)課后根據(jù)周作業(yè)、大作業(yè)、課程完成度等數(shù)據(jù)，評選最終的課程優(yōu)秀學(xué)員（前5名），全額退還課程費用+發(fā)放優(yōu)秀學(xué)員證書+至少1次內(nèi)推機會！100%有效，等你來戰(zhàn)！
注：①月排行榜根據(jù)累計周作業(yè)成績得分，每周由班主任在課程群內(nèi)公示動態(tài)排名榜單。②優(yōu)秀學(xué)員退課程款在結(jié)課儀式時同步發(fā)放；評選日期詳見學(xué)習(xí)規(guī)劃表！
常見問題解答
1 購買課程有優(yōu)惠嗎？
目前的可用優(yōu)惠：
前100名享受早鳥價499（原價599）；
老學(xué)員不同面額的立減優(yōu)惠券（已發(fā)放，進入小鵝通即可看到）；
賬戶內(nèi)積分抵扣；
優(yōu)惠券只能用一張，其他優(yōu)惠可疊加使用！
2 學(xué)***、返現(xiàn)是通過什么發(fā)放？
會退還到你付款時的支付方式，原路退回。
3 作業(yè)提供答案嗎？
不提供，但會在內(nèi)部直播提供思路講解。課程交流群里大家可討論，但不能直接給出答案。
4 課程觀看、答疑有效期是？
答疑主要在開課期間（2022年5月底之前），所以購買課程后務(wù)必加客服進入答疑群。后續(xù)所有的直播、答疑、講評作業(yè)、排行榜都在課程群里進行。課程觀看有效期為永久有效。
5 課程直播是否有提供錄播？
課程內(nèi)部直播提供錄播。但注意學(xué)員加油站直播僅限學(xué)員觀看，且不提供錄播，涉及內(nèi)容包括：求職經(jīng)驗、行業(yè)趨勢、論文講解、SLAM學(xué)習(xí)經(jīng)驗等。請留意課程內(nèi)通知并及時參加。
6 課程是否可以開發(fā)票？
可以開具增值稅電子普通發(fā)票。購買課程后找課程助手開具發(fā)票即可。
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