近五年移动机器人轨迹规划的国内外研究现状

传统启发式与元启发式路径搜索算法的改进与融合

该组文献专注于对经典算法(如A*、RRT*、DWA、人工势场法)及群体智能算法(GA、PSO、ACO、SSA)的优化。研究重点在于通过多算法融合或改进搜索策略,提升复杂环境下的路径平滑度、搜索效率及跳出局部最优的能力。

基于深度强化学习与大模型的端到端智能规划

这组文献利用DRL(DQN、PPO、SAC)、多智能体强化学习(MARL)以及新兴的大语言模型(LLM/GPT)解决复杂、动态或非结构化环境中的导航问题。研究涵盖了端到端避障、参数自适应调整以及从自然语言指令到运动行为的转化。

多机器人系统分布式协同、编队控制与冲突消解

研究重点在于多智能体系统(MAS)中的协同逻辑,包括分布式避障一致性、编队保持与重构、死锁消解以及无通信环境下的协作策略。涉及Voronoi图、优先级规划及区块链增强的动态路由等技术。

基于预测控制(MPC)与物理运动学约束的轨迹优化

该组文献利用模型预测控制(MPC)、控制屏障函数(CBF)、速度障碍法(VO/ORCA)等理论,在满足机器人非圆柱动力学、曲率约束及时间最优等物理限制下,实现高精度的实时轨迹生成与跟踪。

感知集成、环境不确定性建模与动态预测规划

侧重于感知与规划的深度集成,涉及视觉伺服、SLAM集成、实时高程图构建以及针对行人轨迹预测的风险感知规划(CVaR)。旨在解决传感器噪声、定位误差及动态障碍物带来的不确定性挑战。

异构协作、能效优化与特定工业场景应用

探讨空地协同(UAV-UGV)、智能仓储、物流配送等特定场景下的规划问题。研究涵盖了任务分配(MRTA)与路径规划的联合优化,以及在电池寿命、燃料消耗和计算资源受限情况下的能效最大化策略。

近五年移动机器人轨迹规划的国内外研究现状

近五年移动机器人轨迹规划研究呈现出从单一算法优化向“感知-决策-控制”一体化演进的显著趋势。核心研究方向包括:1) 传统启发式与元启发式算法的深度融合以提升搜索效能;2) 深度强化学习与大模型驱动的智能决策,增强了机器人在非结构化环境中的自适应能力;3) 分布式多机器人协同与编队控制,解决了大规模集群的冲突与效率问题;4) 结合MPC与物理约束的精细化建模,确保了运动的安全性和动力学可行性;5) 针对动态不确定环境的感知集成与预测规划,提升了人机共存场景下的鲁棒性;6) 面向空地协作及工业物流等特定场景的能效与任务联合优化。整体研究正朝着高度智能化、协同化及物理真实性方向迈进。

140 篇文献,6 个研究方向
传统启发式与元启发式路径搜索算法的改进与融合
该组文献专注于对经典算法(如A*、RRT*、DWA、人工势场法)及群体智能算法(GA、PSO、ACO、SSA)的优化。研究重点在于通过多算法融合或改进搜索策略,提升复杂环境下的路径平滑度、搜索效率及跳出局部最优的能力。相关文献: Khadija Ajabboune et. al, 2025 等 24 篇文献
基于深度强化学习与大模型的端到端智能规划
这组文献利用DRL(DQN、PPO、SAC)、多智能体强化学习(MARL)以及新兴的大语言模型(LLM/GPT)解决复杂、动态或非结构化环境中的导航问题。研究涵盖了端到端避障、参数自适应调整以及从自然语言指令到运动行为的转化。相关文献: Md. Mostafizur Rahman Komol et. al, 2025 等 26 篇文献
多机器人系统分布式协同、编队控制与冲突消解
研究重点在于多智能体系统(MAS)中的协同逻辑,包括分布式避障一致性、编队保持与重构、死锁消解以及无通信环境下的协作策略。涉及Voronoi图、优先级规划及区块链增强的动态路由等技术。相关文献: Reza H. Teshnizi et. al, 2021 等 30 篇文献
基于预测控制(MPC)与物理运动学约束的轨迹优化
该组文献利用模型预测控制(MPC)、控制屏障函数(CBF)、速度障碍法(VO/ORCA)等理论,在满足机器人非圆柱动力学、曲率约束及时间最优等物理限制下,实现高精度的实时轨迹生成与跟踪。相关文献: Stepan Dergachev et. al, 2025 等 18 篇文献
感知集成、环境不确定性建模与动态预测规划
侧重于感知与规划的深度集成,涉及视觉伺服、SLAM集成、实时高程图构建以及针对行人轨迹预测的风险感知规划(CVaR)。旨在解决传感器噪声、定位误差及动态障碍物带来的不确定性挑战。相关文献: Qinchen Meng et. al, 2025 等 24 篇文献
异构协作、能效优化与特定工业场景应用
探讨空地协同(UAV-UGV)、智能仓储、物流配送等特定场景下的规划问题。研究涵盖了任务分配(MRTA)与路径规划的联合优化,以及在电池寿命、燃料消耗和计算资源受限情况下的能效最大化策略。相关文献: Md Safwan Mondal et. al, 2023 等 18 篇文献