Over the past decade, autonomous robotic systems have been increasingly deployed in applications such as surveying, search and rescue, and last-mile delivery. These applications require robots to generate safe and efficient motion plans in large, complex, and obstacle-dense environments, often under limited onboard computing resources. However, conventional planning methods commonly rely on finite-dimensional trajectory parameterization or increasingly long prediction horizons, leading to rapidly growing computational costs, particularly in multi-robot scenarios. This paper presents a novel variation-based iterative-learning planning (VIP) framework for efficient motion planning of both single robots and robotic swarms. Instead of optimizing a large number of discrete trajectory variables, VIP directly updates the planning command as a continuous function in an infinite-dimensional function space. The same variation-based update can be implemented in a model-in-the-loop manner for offline planning or in a robot-in-the-loop manner between online physical executions. By avoiding the computational burden associated with horizon expansion and high-dimensional trajectory discretization, VIP maintains a per-iteration computational complexity of $\mathcal{O}(n)$, where $n$ denotes the number of spatial discretization points. Extensive simulations and real-world experiments demonstrate that the proposed framework can efficiently generate and iteratively improve motion plans for different planning objectives, robotic platforms, and swarm configurations, highlighting its effectiveness, computational efficiency, and scalability as a general planning methodology.


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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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