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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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】