Navigation2中SmacPlannerHybrid距离启发式表的缓存优化
2025-06-27 12:54:25作者:庞队千Virginia
背景介绍
在机器人路径规划领域,Navigation2项目中的SmacPlannerHybrid混合A*算法是一个重要的规划器实现。该算法在初始化时会预计算一个距离启发式查找表(dist_heuristic_lookup_table),用于加速后续的路径搜索过程。然而,这个预计算过程在某些配置下可能耗时较长(如20米查找表大小和72个角度量化区间时可达10秒)。
问题分析
当用户需要动态修改allow_unknown
参数时,规划器会重新初始化,导致距离启发式表被重新计算。这种重复计算不仅造成不必要的性能开销,在某些实时性要求高的场景下(如生命周期管理超时)甚至会导致规划器被意外重启。
技术原理
混合A*算法使用距离启发式表来存储预先计算好的启发式值,这些值基于特定的代价地图和规划参数。该表的核心作用是:
- 提供从任意节点到目标的启发式估计
- 考虑机器人的运动学约束
- 通过预计算减少在线规划时的计算负担
优化方案
通过引入is_initialized
状态标志,可以实现以下优化:
- 首次初始化时正常计算距离启发式表
- 后续重新初始化时,若核心参数未改变,则复用已计算的表
- 仅当关键参数(如代价函数类型、查找表大小等)变更时才重新计算
实现要点
优化主要涉及两个核心文件:
- A*算法基础类:添加初始化状态跟踪
- 混合节点实现:修改距离启发式表的计算逻辑
关键实现考虑包括:
- 明确区分需要触发重新计算的参数和可复用场景
- 确保线程安全
- 提供清晰的调试信息
应用价值
该优化可以显著提升以下场景的性能:
- 频繁切换
allow_unknown
状态的应用 - 需要动态调整规划参数的系统
- 资源受限的嵌入式平台
总结
通过对SmacPlannerHybrid距离启发式表的缓存优化,Navigation2项目可以更好地适应动态参数调整场景,减少不必要的计算开销,提高系统响应性和稳定性。这种优化思路也适用于其他基于预计算的规划算法实现。
登录后查看全文
热门项目推荐
- QQwen3-Next-80B-A3B-InstructQwen3-Next-80B-A3B-Instruct 是一款支持超长上下文(最高 256K tokens)、具备高效推理与卓越性能的指令微调大模型00
- QQwen3-Next-80B-A3B-ThinkingQwen3-Next-80B-A3B-Thinking 在复杂推理和强化学习任务中超越 30B–32B 同类模型,并在多项基准测试中优于 Gemini-2.5-Flash-Thinking00
GitCode-文心大模型-智源研究院AI应用开发大赛
GitCode&文心大模型&智源研究院强强联合,发起的AI应用开发大赛;总奖池8W,单人最高可得价值3W奖励。快来参加吧~0267cinatra
c++20实现的跨平台、header only、跨平台的高性能http库。C++00AI内容魔方
AI内容专区,汇集全球AI开源项目,集结模块、可组合的内容,致力于分享、交流。02- HHunyuan-MT-7B腾讯混元翻译模型主要支持33种语言间的互译,包括中国五种少数民族语言。00
GOT-OCR-2.0-hf
阶跃星辰StepFun推出的GOT-OCR-2.0-hf是一款强大的多语言OCR开源模型,支持从普通文档到复杂场景的文字识别。它能精准处理表格、图表、数学公式、几何图形甚至乐谱等特殊内容,输出结果可通过第三方工具渲染成多种格式。模型支持1024×1024高分辨率输入,具备多页批量处理、动态分块识别和交互式区域选择等创新功能,用户可通过坐标或颜色指定识别区域。基于Apache 2.0协议开源,提供Hugging Face演示和完整代码,适用于学术研究到工业应用的广泛场景,为OCR领域带来突破性解决方案。00- HHowToCook程序员在家做饭方法指南。Programmer's guide about how to cook at home (Chinese only).Dockerfile06
- PpathwayPathway is an open framework for high-throughput and low-latency real-time data processing.Python00
热门内容推荐
最新内容推荐
项目优选
收起

OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
144
1.93 K

deepin linux kernel
C
22
6

React Native鸿蒙化仓库
C++
192
274

openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
145
189

🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
930
553

Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
8
0

旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
423
392

为非计算机科班出身 (例如财经类高校金融学院) 同学量身定制,新手友好,让学生以亲身实践开源开发的方式,学会使用计算机自动化自己的科研/创新工作。案例以量化投资为主线,涉及 Bash、Python、SQL、BI、AI 等全技术栈,培养面向未来的数智化人才 (如数据工程师、数据分析师、数据科学家、数据决策者、量化投资人)。
Jupyter Notebook
75
66

为仓颉编程语言开发者打造活跃、开放、高质量的社区环境
Markdown
1.11 K
0

本仓将为广大高校开发者提供开源实践和创新开发平台,收集和展示openHiTLS示例代码及创新应用,欢迎大家投稿,让全世界看到您的精巧密码实现设计,也让更多人通过您的优秀成果,理解、喜爱上密码技术。
C
64
511