MATLAB多场景机器人路径规划与动态避障系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，集成栅格地图、拓扑图等多种环境建模方法，提供A*、Dijkstra、PRM等经典路径规划算法，支持动态避障功能，适用于多场景机器人自主导航研究与应用开发。

详 情 说 明

基于MATLAB的多场景机器人路径规划及动态避障系统

项目介绍

本项目是一个集成化的机器人路径规划解决方案，利用MATLAB实现了多场景下的自主导航与动态避障功能。系统整合了多种环境建模技术与经典路径规划算法，支持单机器人及多机器人协同工作的场景仿真，并提供了实时的轨迹优化与可视化分析工具，可广泛应用于机器人导航、物流仓储、智能交通等领域的算法研究与仿真验证。

功能特性

• 多模环境建模：支持栅格地图、拓扑图、几何特征表示等多种环境建模方式
• 经典算法库：集成A*算法、Dijkstra算法、PRM随机路标法等经典路径规划算法
• 动态避障能力：实时感知动态障碍物运动轨迹，动态调整行进路线确保安全避障
• 实时可视化：动态显示路径规划过程和最终轨迹，支持搜索过程动画演示
• 多机协同规划：实现多机器人协同路径规划的场景仿真与冲突消解
• 路径优化功能：提供路径后处理优化，消除冗余节点和平滑尖锐转角

使用方法

1. 环境配置：准备环境地图数据（二维/三维矩阵形式），标注静态障碍物坐标
2. 参数设置：输入机器人起始点/目标点坐标、运动约束参数（最大转向角、速度限制）
3. 障碍物定义：指定静态障碍物列表，定义动态障碍物运动轨迹函数
4. 算法选择：配置规划算法参数（搜索步长、启发函数权重、最大迭代次数等）
5. 执行规划：运行主程序生成最优路径，系统将输出路径坐标序列和性能统计报告
6. 结果分析：查看可视化轨迹动画和可行性评估报告，验证路径的安全性与效率

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11、Linux或macOS
• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox、Robotics System Toolbox
• 硬件建议：4GB以上内存，支持OpenGL的显卡（用于三维可视化）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括环境数据的载入与预处理、多种路径规划算法的调度执行、动态障碍物的实时感知与避障决策、多机器人协同规划的场景管理，以及规划结果的可视化展示与性能分析报告生成。该文件作为系统的总控入口，通过参数配置可实现不同场景下的路径规划任务。