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基于Python的机器人算法实现

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简介:
本项目专注于利用Python编程语言开发和实现先进的机器人控制算法,涵盖路径规划、避障及机器学习等关键技术领域。 PythonRobotics 是一个包含机器人相关算法的 Python 代码库。它包括以下内容: - 定位: - 扩展卡尔曼滤波(EKF)定位 - 粒子滤波器本地化 - 历史过滤器定位 - 地图构建: - 高斯网格地图 - 射线投射网格映射 - LIDAR 到网格映射 - K-means 对象聚类 - 矩形拟合 - 同步定位与建图(SLAM): - 迭代最近点 (ICP) 匹配 - FastSLAM 1.0 - 路径规划: - 动态窗口方法 - 基于网格的搜索 - Dijkstra 算法 - A* 算法 - 势场算法 - 基于网格的覆盖路径规划 - 状态网格规划 - 路径跟踪与控制: - 极采样和车道采样 - 概率路线图 (PRM) 规划 - 快速探索随机树 (RRT) - RRT* 和结合 Reeds-Shepp 路径的 RRT* - 基于 LQR 的路径规划 - Frenet 框架中的最佳轨迹 - 控制算法: - 五次多项式规划和 Reeds Shepp 规划 - 线性二次调节器 (LQR) - 移动到姿势控制,Stanley 控制 和 后轮反馈控制 - 基于 LQR 的速度和转向控制 这个库为机器人技术领域的研究与开发提供了丰富的算法实现。

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客服
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  • Python
    优质
    本项目专注于利用Python编程语言开发和实现先进的机器人控制算法,涵盖路径规划、避障及机器学习等关键技术领域。 PythonRobotics 是一个包含机器人相关算法的 Python 代码库。它包括以下内容: - 定位: - 扩展卡尔曼滤波(EKF)定位 - 粒子滤波器本地化 - 历史过滤器定位 - 地图构建: - 高斯网格地图 - 射线投射网格映射 - LIDAR 到网格映射 - K-means 对象聚类 - 矩形拟合 - 同步定位与建图(SLAM): - 迭代最近点 (ICP) 匹配 - FastSLAM 1.0 - 路径规划: - 动态窗口方法 - 基于网格的搜索 - Dijkstra 算法 - A* 算法 - 势场算法 - 基于网格的覆盖路径规划 - 状态网格规划 - 路径跟踪与控制: - 极采样和车道采样 - 概率路线图 (PRM) 规划 - 快速探索随机树 (RRT) - RRT* 和结合 Reeds-Shepp 路径的 RRT* - 基于 LQR 的路径规划 - Frenet 框架中的最佳轨迹 - 控制算法: - 五次多项式规划和 Reeds Shepp 规划 - 线性二次调节器 (LQR) - 移动到姿势控制,Stanley 控制 和 后轮反馈控制 - 基于 LQR 的速度和转向控制 这个库为机器人技术领域的研究与开发提供了丰富的算法实现。
  • RRT路径规划Python代码RAR
    优质
    本资源提供了一个基于RRT(快速扩展随机树)算法的机器人路径规划Python代码包。该代码能够帮助用户理解和实现高效、灵活的路径规划方法,适用于多种移动机器人的导航任务。包含示例和文档以辅助学习与应用。 1. 版本:MATLAB 2014a、2019a 和 2024a。 2. 提供的案例数据可以直接在 MATLAB 中运行程序。 3. 代码特点包括参数化编程,方便更改参数设置;代码结构清晰,并配有详细注释说明。 4. 主要适用于计算机科学、电子信息工程及数学等专业大学生课程设计、期末作业和毕业设计。
  • 强化学习行走控制Python
    优质
    本项目采用Python语言实现了基于强化学习技术的行走机器人控制系统,旨在优化机器人的步态和行走性能,提高其适应复杂地形的能力。通过智能算法训练,使机器人能够自主调整步伐策略,增强环境交互能力。 本段落介绍了一个利用深度学习技术特别是强化学习(Reinforcement Learning, RL)来控制行走机器人的项目。该项目旨在通过训练神经网络使机器人能够根据环境反馈自主地调整步态,以达到更好的运动控制效果。开发过程中使用了Python 3.6及以上版本、TensorFlow和PyTorch等深度学习框架以及OpenAI Gym这样的强化学习库,并详细介绍了代码结构与核心部分的功能说明,如环境配置、智能体训练流程及主控程序设计。 本项目适合于具备一定深度学习和强化学习知识背景的研发人员或对机器人步态控制感兴趣的工程师。它适用于需要利用强化学习技术来优化行走机器人的科研课题或者实际应用场合,目标在于提高机器人在复杂地形中的稳定性和灵活性表现。 建议读者首先掌握Python编程语言以及基本的神经网络理论,然后从理解项目的整体架构入手逐步深入各个模块的具体实现细节和性能调优方法。通过这种方式,最终可以在自己的研究或开发项目中借鉴并运用类似的技术框架与策略。
  • Python概率学中状态估计与SLAM
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    本项目致力于利用Python语言深入探索概率机器人学中的关键技术,特别是状态估计和同时定位与地图构建(SLAM)算法的实践应用。通过理论结合代码实战,旨在为机器人导航提供精确可靠的解决方案。 作为 SLAM 的初学者,我经常发现很难理解那些非直观的数学方程,并且也几乎找不到关于实现这些算法的具体指导。因此,我创建了一个仓库来演示这本书中介绍的基本概念,并结合在一个简单数据集上运行的结果进行展示。如果您是解决 SLAM 问题的新手并且正在阅读《Probabilistic Robotics》一书,那么这个仓库将非常适合您——我是用 Python 而不是 C++ 编写的代码,并且添加了大量的内联注释和对结果的详细说明来帮助理解。
  • 粒子群路径规划及其流程(Python
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    本研究采用Python编程语言,运用粒子群优化算法解决机器人路径规划问题,并详细阐述了该方法的具体实施步骤与应用效果。 粒子算法在轨迹规划中有广泛应用,适用于无人驾驶及紧急避障等领域。
  • ROS环境下KCF跟踪
    优质
    本研究在ROS环境中实现了基于KCF(Kernelized Correlation Filters)的高效物体跟踪算法,旨在提升机器人的视觉跟踪能力与适应性。通过优化算法参数和集成多传感器数据融合技术,增强了算法在复杂环境下的鲁棒性和实时性能,为机器人导航、人机交互等应用提供了有力支持。 在ROS环境下实现跟踪算法——相关滤波跟踪算法KCF,并通过Kinect获取视频流来追踪视频中的目标对象。
  • Python学习分类分析与
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    本项目深入探讨了利用Python进行机器学习分类算法的研究和实践,涵盖多种算法模型的应用及其优化方法。 我是一名大四即将毕业的学生,在寒假期间完成了我的毕业设计《机器学习分类算法分析及基于Python的实现》。该资源包括用Python编写的机器学习分类算法代码以及一些测试数据,如有需要可以自行下载参考。
  • PythonBM3D
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    本项目基于Python语言实现了先进的图像去噪技术——BM3D算法,旨在提升图像处理效率与质量。通过结合Python的强大生态支持,为科研及工程应用提供了高效工具。 这是一本基于Python实现的BM3D去噪算法的书籍,值得学习一下。
  • PythonApriori
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    本项目采用Python编程语言实现了经典的Apriori关联规则学习算法,适用于频繁项集挖掘和购物篮分析等应用场景。 Apriori算法是一种用于挖掘关联规则的频繁项集的方法。它的核心思想是通过两个阶段来找到频繁出现的数据集合:候选集生成和情节向下封闭检测。该算法在商业、网络安全等多个领域都有广泛应用。 基本思路如下:首先,确定所有满足预设最小支持度阈值的所有频集;然后从这些频集中产生强关联规则,确保这些规则同时符合最小支持度和最小可信度的要求。接下来利用第一步找到的频集生成所需的规则,并且每条规则的右部只有一项(采用中性定义)。在所有可能的规则被创建之后,只有那些满足用户指定最低可信度要求的才会保留下来。 为了生成所有的频繁项集,Apriori算法采用了递归的方法。
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    本项目利用Python编程语言实现了ARIMA时间序列预测模型,旨在探索和优化不同数据集上的参数配置,以提升预测准确性。 ARIMA模型是由Box和Jenkins在20世纪70年代初提出的一种著名的时间序列预测方法,也被称为博克思-詹金斯法或box-jenkins模型。该模型的全称是自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model)。其中,ARIMA(p, d, q)代表差分自回归移动平均模型,p表示自回归项的数量,q为移动平均项数,d则是在时间序列变为平稳时进行的差分次数。所谓ARIMA模型是指将非平稳的时间序列转化为平稳的时间序列,并通过因变量对其滞后值以及随机误差项的现值和滞后值进行回归分析来建立模型。根据原序列是否平稳及回归中所包含的部分不同,该方法包括移动平均过程(MA)、自回归过程(AR)、自回归移动平均过程(ARMA)以及差分自回归移动平均过程(ARIMA)。