A planificação de trajetórias refere-se ao conjunto de métodos e algoritmos usados para determinar um caminho ótimo ou viável que um agente (robô, veículo autónomo, drone, etc.) deve seguir para atingir um objetivo, considerando diversas restrições (obstáculos, dinâmica, leis físicas). Este processo envolve antecipar mudanças no ambiente, lidar com incertezas e garantir a viabilidade física do movimento. Distingue-se da navegação simples por integrar não só a geração do trajeto, mas também a adaptação dinâmica e a compatibilidade com as capacidades reais do agente. É essencial em sistemas autónomos e de robótica.
Casos de uso e exemplos de aplicação
A planificação de trajetórias é utilizada para orientar robôs industriais em tarefas de manipulação complexas, permitir que veículos autónomos circulem com segurança em ambientes urbanos e coordenar o movimento de drones em missões de vigilância. Também é aplicada em animação virtual, cirurgia assistida por robô e logística automatizada.
Por exemplo, um robô de soldagem industrial utiliza a planificação de trajetórias para movimentar o braço ao redor de peças sem colisão; um carro autónomo recorre a estes algoritmos para antecipar manobras e evitar obstáculos, otimizando o trajeto.
Principais ferramentas, bibliotecas e frameworks
Entre as ferramentas open source mais usadas estão: MoveIt! (robótica), OMPL (Open Motion Planning Library), ROS Navigation Stack (robótica móvel), TrajOpt (otimização de trajetórias), Drake e Tesseract. Estes frameworks oferecem algoritmos desde os mais simples (A*, Dijkstra) até os mais avançados (RRT*, PRM, otimização não linear).
Desenvolvimentos recentes, evoluções e tendências
As tendências atuais incluem a integração de machine learning para prever movimentos de obstáculos dinâmicos, otimização em tempo real com algoritmos híbridos e gestão da incerteza na perceção ambiental. Interoperabilidade de ferramentas, configuração automática e adaptação a ambientes cada vez mais complexos, como mobilidade urbana autónoma e robótica colaborativa, são focos dos avanços recentes.