모듈 목표
- 충돌 여부·계획 시간·경로 길이·동역학 제약을 함께 평가.
원안의 선수 안내: M02, M06, M07. 실제 보충은 아래 소주제별 권장 선수를 참고하세요.
M17.01Configuration Space·충돌 검사·격자·로드맵
학습 목표
- configuration과 작업 공간의 점을 구분하고 로봇 전체 배치에 필요한 좌표를 설명한다.
- 합성 원판 모델의 충돌·여유를 계산하고 끝점과 연결 구간의 유효성을 구분한다.
- 격자와 로드맵의 점·간선·연결성을 판정하고 모델과 실제 이동의 한계를 설명한다.
권장 선수
M02의 거리/비용, M06.01의 프레임, M07.05의 추종과 M15의 지도 좌표를 연결한다. 기본 모바일 도형 검사는 제공한 footprint와 정적 도형으로 수행하며 팔의 DH/FK 전체 이수를 요구하지 않는다. configuration·충돌 공간·점/간선과 연속 구간은 본문에서 보충한다. 팔 링크의 실제 배치를 확장할 때는 M06.02와 연결한다. 실제 플래너·로봇 실행은 하지 않는다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: Configuration Space·충돌 검사·격자·로드맵 · 본문M17.02그래프 탐색·Dijkstra·A*·경로 비용
학습 목표
- 주어진 방향 그래프에서 Dijkstra의 비용 완화와 최소 비용 경로를 계산한다.
- A*의 g·h·f를 계산하고 heuristic의 허용성·일관성과 잘못된 종료를 판정한다.
- 비용 정의와 변경에 따른 경로 선택을 설명하고 그래프 최적성의 적용 범위를 보고한다.
권장 선수
M17.01의 node·간선·연결성을 연결한다. 우선순위, 비용 완화, heuristic과 최적성의 조건을 본문에서 정의한다. 작은 완전 입력 그래프를 종이로 탐색하며 실제 플래너나 로봇 실행은 필요하지 않다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: 그래프 탐색·Dijkstra·A*·경로 비용 · 본문M17.03PRM과 변형·연결성·샘플링
학습 목표
- PRM의 자유 configuration 샘플·이웃 연결·충돌 검사와 query 과정을 설명한다.
- 주어진 합성 점과 장애물에서 연결 반경에 따른 유효 간선과 경로를 계산한다.
- 유한 표본과 확률적 보장·PRM*/Lazy의 조건 및 지도 재사용의 한계를 판정한다.
권장 선수
M17.01~02의 C-space, 간선 검사와 그래프 탐색을 연결한다. sampling, local planner, query와 확률적 완전성의 뜻을 본문에서 보충한다. 기본은 합성 점과 사각 장애물 계산이며 실제 PRM·OMPL이나 로봇을 실행하지 않는다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: PRM과 변형·연결성·샘플링 · 본문M17.04RRT와 변형·목표 편향·재배선
학습 목표
- RRT의 샘플·최근접·길이 제한 확장과 연결 구간의 충돌을 계산한다.
- 주어진 트리에서 RRT*의 부모 선택과 재배선 비용 개선을 계산한다.
- 목표 편향과 RRT-Connect·RRT*의 역할 및 유한 실패·점근 보장의 조건을 판정한다.
권장 선수
M17.01~03의 C-space, 연결 검사와 비용을 연결한다. 트리·확장·목표 편향·재배선을 본문에서 정의한다. 기본은 점 configuration의 합성 평면 계산이며 실제 RRT·OMPL이나 로봇을 실행하지 않는다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: RRT와 변형·목표 편향·재배선 · 본문M17.05CHOMP·STOMP·최적화 기반 경로 개선
학습 목표
- 경로 비용과 제약을 구분하고 합성 목적함수의 미분·갱신 한 단계를 계산한다.
- CHOMP의 공변 gradient와 STOMP의 비용 가중 후보 갱신의 역할을 수치 예로 비교한다.
- 초기 경로·국소성·유한 벌점의 한계를 설명하고 전체 충돌·시간 제약을 별도로 판정한다.
권장 선수
M02의 미분·최적화와 M17의 경로·충돌을 연결한다. 목적함수, gradient, metric과 비용 가중 후보를 본문에서 정의한다. 종이 계산과 임시 CPU 검산이 기본이며 교육용 스칼라 예는 실제 CHOMP/STOMP 구현이 아니다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: CHOMP·STOMP·최적화 기반 경로 개선 · 본문M17.06경로 대 시간 궤적·속도/가속도 제한·재계획
학습 목표
- 경로 진행 변수와 시간 궤적을 구분하고 cubic 시간 스케일의 위치·속도·가속도를 계산한다.
- 주어진 관절별 제한으로 공통 기간의 하한을 계산하고 실행 후보를 판정한다.
- 현재 상태·관측 나이·계산 지연·지도 변경을 반영해 재계획과 궤적 전환의 근거를 점검한다.
권장 선수
모두 권장
M17.01/02의 기하 경로, M02.03의 미분과 M07.05의 추종을 연결한다. CHOMP/STOMP 등 최적화 경로 개선 전체를 시간 배정의 필수 선수로 요구하지 않는다. 진행 변수·시간 스케일·최대 미분값과 재계획의 상태 연속성을 본문에서 보충한다. 기본은 합성 관절 계산과 로그 판정이며 실제 제어기·로봇을 실행하지 않는다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.
학습 범위: 기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.
교재 본문: 경로 대 시간 궤적·속도/가속도 제한·재계획 · 본문