MATLAB移动机器人栅格地图路径规划仿真系统

资 源 简 介

本项目实现基于MATLAB的移动机器人未知环境路径规划仿真，集成动态障碍物检测与地图更新功能，支持A*和Dijkstra等经典算法优化路径搜索，提供从起点到目标的完整运动轨迹仿真。

详 情 说 明

基于栅格地图的移动机器人未知环境路径规划仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的移动机器人未知环境路径规划仿真系统。系统通过构建动态栅格地图，模拟机器人在未知环境中的实时感知、路径规划与运动控制过程。集成A*与Dijkstra等经典搜索算法，实现从起始点到目标点的最优路径搜索，并支持多目标成本优化。系统提供直观的GUI界面，可实时显示三维环境地图与机器人运动轨迹，为路径规划算法研究提供完整的仿真验证平台。

功能特性

• 动态环境建模：基于传感器模拟实时检测静态障碍物，动态更新栅格地图
• 智能路径规划：集成A*算法与Dijkstra算法，实现高效最优路径搜索
• 多目标优化：支持距离、时间、能耗等多权重成本优化
• 实时避障导航：实现机器人无碰撞轨迹规划与运动控制
• 三维可视化：通过MATLAB GUI实时显示环境地图与运动轨迹
• 全面性能评估：提供路径平滑度、计算效率等多项性能指标分析

使用方法

1. 参数配置：在GUI界面输入环境尺寸、机器人初始/目标位置、传感器参数等初始参数
2. 权重设置：根据优化目标设定距离、时间、能耗等成本权重参数
3. 算法选择：选择A*或Dijkstra等路径规划算法
4. 启动仿真：设置仿真时间步长与最大迭代次数，启动路径规划仿真
5. 结果分析：查看规划的路径数据、运动轨迹动画及性能评估报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB GUI工具箱、优化工具箱
• 硬件配置：至少4GB内存，支持OpenGL的显卡

文件说明

main.m文件作为系统主入口，负责集成仿真环境初始化、机器人传感器模拟、动态路径规划算法调度、实时运动控制以及三维可视化渲染等核心功能模块。该文件通过协调各子系统工作流程，实现从参数输入到结果输出的完整仿真闭环，并生成包含路径数据、轨迹信息和性能指标的综合输出结果。