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Published on 2025-04-12 / 0 Visits
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【源码】基于Python和C++编程语言的机器人运动路径规划系统

项目简介

本项目是基于Python和C++的机器人运动路径规划系统。借助A*(A-star)算法构建地图,结合多种碰撞检测算法(如姿态碰撞检测、边碰撞检测等)保障路径安全。还配备可视化工具,可展示路径规划结果,包含起始姿态、目标姿态以及路径上的关键点和边缘。

项目的主要特性和功能

  1. 地图构建:依据项目给定的节点数量、节点邻居数量和机器人手臂尺寸配置,构建机器人工作环境地图。
  2. 路径规划:运用A*(A-star)算法,在地图上从起始姿态到目标姿态规划无碰撞路径。
  3. 碰撞检测:通过姿态碰撞检测、边碰撞检测等算法,保证路径规划过程安全。
  4. 可视化工具:提供Python脚本,用于可视化路径规划结果,涵盖起始姿态、目标姿态以及路径上的关键点和边缘。

安装使用步骤

安装依赖

  • 安装Python、numpy、matplotlib等库。
  • 安装C++编译器和CMake。

构建环境

  • 建议使用Docker容器构建环境,避免系统依赖问题。
  • 安装Docker和Docker Compose。
  • 构建Docker镜像:sudo docker build -f Dockerfile -t motion-planning:latest .
  • 启动容器:sudo docker compose -f docker-compose.yaml up -d
  • 进入容器:sudo docker compose exec motion-planning bash

加载配置

从JSON格式的配置文件中加载机器人手臂尺寸、障碍物信息以及路径规划所需的参数。

执行路径规划

  • 进入Docker容器。
  • 配置项目:mkdir build && cd build && cmake ..
  • 构建项目:cmake --build .
  • 运行示例脚本:./examples/example_motion_plan.cpp

可视化结果

  • 安装Python依赖包:pip install -r visualizer/requirements.txt
  • 运行可视化脚本:python visualizer/path_visualizer.py

注意事项

  • 路径规划时,要确保起始姿态和目标姿态有效且无碰撞。
  • 可视化工具需正确配置路径文件、障碍物文件和机械臂尺寸文件,以保证可视化结果准确。
  • 路径规划结果会受机器人手臂尺寸、障碍物布局及路径规划参数影响,需根据实际情况调整。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】