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機器人是如何規(guī)劃路徑的?動畫演示一下吧

2020-11-13 09:52 機器之心Pro

導讀:最近,GitHub 上開源了一個存儲庫,該庫實現了機器人技術中常用的一些路徑規(guī)劃算法,大部分代碼是用 Python 實現的。

走機器的路,讓你看一下。

在機器人研究領域,給定某一特定任務之后,如何規(guī)劃機器人的運動方式至關重要。

最近,GitHub 上開源了一個存儲庫,該庫實現了機器人技術中常用的一些路徑規(guī)劃算法,大部分代碼是用 Python 實現的。值得一提的是,開發(fā)者用 plotting 為每種算法演示了動畫運行過程,直觀清晰。

項目地址:

https://github.com/zhm-real/PathPlanning

該開源庫中實現的路徑規(guī)劃算法包括基于搜索和基于采樣的規(guī)劃算法,具體目錄如下圖所示:

基于搜索的路徑規(guī)劃算法

基于搜索的路徑規(guī)劃算法已經較為成熟且得到了廣泛應用,常常被用于游戲中人物和移動機器人的路徑規(guī)劃。

最佳路徑優(yōu)先搜索算法

Dijkstra 算法

A * 搜索算法

雙向 A * 搜索算法

重復 A * 搜索算法

Anytime Repairing A* (ARA*) 搜索算法

實時學習 A * 搜索(LRTA*)算法

實時適應性 A * 搜索(RTAA*)算法

動態(tài) A * 搜索(D*)算法

終身規(guī)劃 A * 搜索算法

Anytime D * 搜索算法:變動較小

Anytime D * 搜索算法:變動較大

基于采樣的路徑規(guī)劃算法

與基于搜索不同,基于采樣的路徑規(guī)劃算法不需要顯式構建整個配置空間和邊界,并且在高維度的規(guī)劃問題中得到廣泛應用。

快速隨機搜索樹(RRT)算法

目標偏好 RRT 算法

雙向快速擴展隨機樹(RRT_CONNECT)算法

Extended_RRT 算法

動態(tài) RRT 算法

N = 10000 時,rrt * 算法

N = 1000 時,rrt*-Smart 算法

快速行進樹(FMT*)算法

N =1000 時,Informed rrt * 算法

Batch Informed 樹(BIT*)算法