Существующие алгоритмы планирования движения

Для движения робота-паука особенно важны две формы траектории: прямолинейная и дуговая. Для обеспечения плавного движения платформы должны удовлетворяться условия:
Траектории должны быть плавными, чтобы контроллеры привода работали по плавным кривым ускорения;
Вертикальный подъём ноги должен обеспечивать свободный перенос конечности;
При приближении к поверхности движение конечности должно замедляться;
При наличии препятствия, вертикальный подъём ноги должен обеспечивать её свободный перенос, если для этого не предусмотрен специальный алгоритм.
Траектория движения кончика конечности в середине фазы подъёма ноги описывается [12]:
x=-x0-x0-x1m2πsin4πtT+2(x0-x1m)tTy=y0+y0-y1m2πsin4πtT-2(y0-y1m)tTz=h21-cos4πtT+z0
где x1m, y1m – координаты конечности в середине фазы подьёма конечности.
x0, y0, z0 – начальные координаты конечности.
Траектория движения конечности показана на рис. 10. Фаза подъёма представляет собой восходящую кривую (описана уравнениями выше) и нисходящую, а траектория по координате z близка к прямой.
Рисунок 10 - Траектория движения кончика конечности
Выбор точки опоры для кончика конечности является многокритериальной задачей

. Для решения данной задачи могут использоваться эвристические алгоритмы, в которых по усмотрению разработчика выбираются целевые критерии, например, точка опоры классифицируется как хорошая, если она находится на ровной поверхности; точка опоры классифицируется как хорошая, если вблизи нет препятствий определённой высоты и т.д.
Применяя теорию нелинейного программирования, можно записать искомую функцию для поиска оптимальной траектории:
minaw, при условии bw=0, c(w)≥0
Алгоритм должен определить искомое значение w, которое является наименее затратным, при соблюдении определённого условия равным нулю, и не равных нулю других условий.
При решении задачи оптимизации траектории перемещения конечности первым делом необходимо определиться, какие компоненты будут оптимизироваться: базовое движение (количество одновременно движущихся конечностей и форма движения), количество точек опор, последовательность шагов, время шагов, контактные силы, подготовительные движения, количество шагов.
Другим важным критерием является создание алгоритма под определённые условия окружающей местности