局部路徑規(guī)劃處理動態(tài)環(huán)境中的實時調(diào)整。當(dāng)全局路徑因突發(fā)障礙物（如突然出現(xiàn)的行人）不可行時，局部規(guī)劃算法需在全局路徑的引導(dǎo)下，實時生成避障子路徑。動態(tài)窗口法（DWA） 是主流方案：通過模擬機器人在一定速度范圍內(nèi)的運動軌跡（考慮加速度、最大速度約束），評估每條軌跡的安全性（是否碰撞）、目標(biāo)性（是否靠近全局路徑）和舒適性（速度變化率），選擇綜合評分最高的軌跡執(zhí)行。例如，室內(nèi)機器人檢測到前方 1m 處有行人時，DWA 會在 0.5-1.5m/s 的速度范圍內(nèi)，生成向左或向右的避讓軌跡，確保避障后仍能回歸全局路徑。

層級規(guī)劃協(xié)同實現(xiàn)高效導(dǎo)航。全局規(guī)劃為局部規(guī)劃提供宏觀引導(dǎo)（如 “從 A 到 B 需經(jīng)過走廊”），局部規(guī)劃則處理實時動態(tài)障礙，兩者通過 “全局路徑作為局部規(guī)劃的目標(biāo)引力” 實現(xiàn)協(xié)同。例如，倉儲機器人的全局路徑設(shè)定為 “從貨架 A 到分揀臺”，當(dāng)局部規(guī)劃檢測到通道中有臨時堆放的貨物時，會在全局路徑兩側(cè) 1m 范圍內(nèi)生成繞行軌跡，繞行完成后自動回歸全局路徑，避免規(guī)劃沖突。

避障與控制：路徑執(zhí)行的 “動態(tài)校正” 機制

即使規(guī)劃出最優(yōu)路徑，機器人仍需應(yīng)對執(zhí)行過程中的不確定性（如地面打滑、傳感器噪聲），避障與控制模塊通過實時感知與反饋調(diào)節(jié)，確保機器人安全、精準(zhǔn)地跟蹤路徑。

實時避障系統(tǒng)依賴多傳感器融合感知。近距離避障（≤5m）需快速響應(yīng)，常用傳感器組合包括：

• 激光雷達：通過點云聚類識別障礙物的位置與尺寸，在 10Hz 刷新率下可檢測 0.1m 以上的物體；
• 超聲波傳感器：在 0-3m 范圍內(nèi)提供厘米級測距，適合檢測低矮物體（如地面線纜）；
• 紅外傳感器：用于 0.5m 內(nèi)的碰撞預(yù)警，作為緊急制動觸發(fā)信號。

避障算法需區(qū)分靜態(tài)與動態(tài)障礙：對靜態(tài)障礙（如墻壁、貨架）采用提前繞行策略，對動態(tài)障礙（如移動的人、其他機器人）則通過運動預(yù)測（如線性速度模型）判斷碰撞風(fēng)險。當(dāng)預(yù)測到未來 2 秒內(nèi)可能發(fā)生碰撞時，系統(tǒng)觸發(fā)避障；當(dāng)碰撞時間≤0.5 秒時，直接啟動緊急制動（減速度≥2m/s2），確保安全距離≥0.3m。

運動控制系統(tǒng)實現(xiàn)路徑的精準(zhǔn)跟蹤。根據(jù)機器人的運動學(xué)模型，控制算法需將路徑指令轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器信號：

輪式機器人：差速驅(qū)動通過左右輪轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，控制算法（如 PID 控制）根據(jù)當(dāng)前速度與目標(biāo)速度的偏差，實時調(diào)整電機輸出，使速度跟蹤誤差≤0.1m/s；全向輪機器人則通過四個輪子的獨立轉(zhuǎn)速控制，實現(xiàn)任意方向的平移，適合狹窄空間的靈活移動。

腿足機器人：通過關(guān)節(jié)角度控制實現(xiàn)步態(tài)規(guī)劃，例如四足機器人的 trot 步態(tài)（對角腿同步運動），需通過運動學(xué)逆解計算每條腿的關(guān)節(jié)角度，配合力控傳感器實現(xiàn)地面適應(yīng)。

無人機：通過調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速控制升力、偏航、俯仰和橫滾，采用串級 PID 控制（位置環(huán)、速度環(huán)、姿態(tài)環(huán)）實現(xiàn)三維空間的精準(zhǔn)懸停與軌跡跟蹤，定位精度可達 ±0.5m。

反饋校正機制補償執(zhí)行誤差?？刂颇K通過里程計、視覺里程計等實時獲取機器人的實際運動狀態(tài)，與期望路徑進行對比，當(dāng)偏差超過閾值（如位置偏差≥10cm）時，通過前饋 + 反饋控制進行修正。例如，AGV 在直線行駛中因地面摩擦不均導(dǎo)致偏航時，控制系統(tǒng)會增加內(nèi)側(cè)輪速、降低外側(cè)輪速，使航向角回歸目標(biāo)值，確保最終?？空`差≤5mm。