基于MATLAB的智能机器人二维环境路径规划系统

资 源 简 介

该系统利用MATLAB实现机器人在静态与动态二维环境中的最优路径规划。支持自定义地图、自动避障与实时路径调整，提供路径可视化及性能统计功能，适用于机器人导航研究与应用开发。

详 情 说 明

智能机器人二维环境路径规划系统

项目介绍

本项目基于MATLAB开发，专为解决机器人在已知二维环境中的最优路径规划问题而设计。系统支持用户输入环境地图及起点终点坐标，能够自动生成高效避障路径，并具备动态路径调整能力以应对临时障碍。适用于移动机器人导航、仓储AGV路径规划等多种实际应用场景。

功能特性

• 多算法支持：集成A*搜索算法、Dijkstra算法和动态窗口法（DWA），可根据场景需求灵活选择
• 动态障碍应对：支持路径实时重规划，有效处理临时出现的障碍物
• 全面可视化：提供清晰的路径规划结果图形展示，包含地图、障碍物、路径及关键点标记
• 详细统计分析：输出路径长度、预计通行时间、转折点数等关键指标
• 运动仿真：可选动画功能演示机器人沿规划路径的实际运动过程
• 灵活输入支持：接受二值矩阵或栅格图像文件作为环境地图输入

使用方法

1. 准备输入数据

- 环境地图：二值矩阵（0可通行，1障碍物）或PNG格式栅格地图 - 设置起点坐标 [x_start, y_start] 和终点坐标 [x_goal, y_goal] - （可选）配置机器人参数：尺寸半径、最大速度、转向角限制

1. 运行路径规划

执行主程序后，系统将自动进行路径规划并显示结果

1. 获取输出结果

- 规划路径：N×2坐标矩阵，每行表示路径点 [x, y] - 可视化图形：直观展示规划结果 - 统计信息：路径长度、通行时间、转折点数量 - （可选）动画演示：机器人运动仿真

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox（用于栅格地图处理）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括：环境地图的载入与预处理、起点终点坐标的输入接收、路径规划算法的调用与执行、规划结果的统计分析计算、路径可视化图形的生成与显示，以及可选的运动仿真动画演示。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块协同工作，确保完整路径规划任务的顺利执行。