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地圖構(gòu)建路徑規(guī)劃技術(shù)，是按照機(jī)器人自身傳感器搜索的障礙物信息，將機(jī)器人周圍區(qū)域劃分為不同的網(wǎng)格空間（如自由空間和限制空間等），計(jì)算網(wǎng)格空間的障礙物占有情況，再依據(jù)一定規(guī)則確定路徑，地圖構(gòu)建又分為路標(biāo)法和柵格法，也稱單元分解法。前者是構(gòu)造一幅由標(biāo)志點(diǎn)和連接邊線組成的機(jī)器人可行路徑圖，如可視線方法、切線圖方法、Voronoi圖方法和概率圖展開(kāi)法等。
可視圖法將機(jī)器人看成一個(gè)點(diǎn)，機(jī)器人、目標(biāo)點(diǎn)和多邊形障礙物的各頂點(diǎn)進(jìn)行組合連接，并保證這些直線均不與障礙物相交，便形成一張圖，稱為可視圖，由于任意兩直線的頂點(diǎn)都是可見(jiàn)的，從起點(diǎn)沿著這些直線到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的所有路徑均是運(yùn)動(dòng)物體的無(wú)碰路徑，路徑規(guī)劃就是搜索從起點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)經(jīng)過(guò)這些可視直線的短距離問(wèn)題；切線圖法和Voronoi圖法對(duì)可視圖法進(jìn)行了改造，切線圖法以多邊形障礙物模型為基礎(chǔ)，任意形狀障礙物用近似多邊形替代，在自由空間中構(gòu)造切線圖，因此從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人是沿著切線行走，即機(jī)器人必須幾乎接近障礙物行走，路徑較短，但如果控制過(guò)程中產(chǎn)生位置誤差，移動(dòng)機(jī)器人碰撞的可能性會(huì)很高，Voronoi圖由一系列的直線段和拋物線段構(gòu)成，直線由兩個(gè)障礙物的頂點(diǎn)或兩個(gè)障礙物的邊定義生成，直線段上所有點(diǎn)必須距離障礙物的頂點(diǎn)或障礙物的邊相等，拋物線段由一個(gè)障礙物的頂點(diǎn)和一個(gè)障礙物的邊定義生成，拋物線段同樣要求與障礙物頂點(diǎn)和障礙物的邊有相同距離，與切線法相比，Voronoi圖法從起始節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路徑將會(huì)增長(zhǎng)，但采用這種控制方式時(shí)，即使產(chǎn)生位置誤差，移動(dòng)機(jī)器人也不會(huì)碰到障礙物，性較高。
柵格法是將機(jī)器人周圍空間分解為相互連接且不重疊的空間單元；柵格(cell)，由這些柵格構(gòu)成一個(gè)連通圖，依據(jù)障礙物占有情況，在此圖上搜索一條從起始柵格到目標(biāo)柵格無(wú)碰撞的路徑．這其中根據(jù)柵格處理方法的不同，又分為柵格法和近似柵格法，后者也稱概率柵格法。柵格法是將自由空間分解成多個(gè)不重疊的單元，這些單元的組合與原自由空間相等，如下圖就是常用的一種柵格分解法一一梯形柵格分解。
與柵格法不同，近似柵格法的所有柵格都是預(yù)定的形狀，通常為矩形，整個(gè)環(huán)境被分割成多個(gè)較大的矩形，每個(gè)矩形之間都是連續(xù)的，典型的方法是“四叉樹(shù)”法，如果大矩形內(nèi)部包含障礙物或者邊界，則將其分割成4個(gè)小矩形，對(duì)所有稍大的柵格都進(jìn)行這種劃分，然后在劃分的后界限內(nèi)形成的小柵格間重復(fù)執(zhí)行該程序，直到達(dá)到解的界限為止。
地圖構(gòu)建法直觀明了，它常與其他路徑規(guī)劃方法集成使用，如Araujo提出的ART神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地圖構(gòu)建路徑規(guī)劃算法，Najjaran提出的卡爾曼濾波器的地圖構(gòu)建路徑規(guī)劃，Yang等提出的基于生物啟發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與地圖構(gòu)建集成的清潔機(jī)器人完全覆蓋路徑規(guī)劃技術(shù)(CCPP)等。
目前，地圖構(gòu)建技術(shù)已引起機(jī)器人研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，成為移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究熱點(diǎn)之一，但機(jī)器人傳感器信息資源有限，使得網(wǎng)格地圖障礙物信息很難計(jì)算與處理，同時(shí)由于機(jī)器人要?jiǎng)討B(tài)快速地更新地圖數(shù)據(jù)，在網(wǎng)格數(shù)較多、分辨率較高時(shí)難以保證路徑規(guī)劃的實(shí)時(shí)性，因此，地圖構(gòu)建方法必須在地圖網(wǎng)格分辨率與路徑規(guī)劃實(shí)時(shí)性上尋求平衡。
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