AtsushiSakai/PythonRobotics

Python sample codes and textbook for robotics algorithms.

解決する課題

PythonRoboticsは、基礎的なロボティクスアルゴリズムのPython実装を、包括的かつ読みやすい形で提供します。理論的な教科書と実用的なアプリケーションの間のギャップを埋め、位置推定、マッピング、SLAM、経路計画、制御のための実行可能なコードを提供します。

仕組み

このプロジェクトは、一連のスタンドアロンのPythonスクリプトと、付随するオンラインテキストブックとして構成されています。最小限の依存関係（主にNumPy、SciPy、Matplotlib）を使用して、複雑なソフトウェアアーキテクチャではなく、アルゴリズムのロジックに焦点を当てた、アクセスしやすいコードを実現しています。

対象読者

実用的な例と視覚的なシミュレーションを通じて、ロボティクスアルゴリズムの基本概念を理解したい学生、研究者、エンジニアを対象としています。

ハイライト

  • 位置推定: 拡張カルマンフィルタ（EKF）、パーティクルフィルタ、ヒストグラムフィルタを含みます。
  • マッピング: ガウスグリッドマップ、レイキャスティング、k-meansオブジェクトクラスタリングを実装しています。
  • SLAM: 反復最近傍点（ICP）マッチングとFastSLAM 1.0を備えています。
  • 経路計画: A*、Dijkstra、RRT*、PRM、動的ウィンドウアプローチなど、幅広いアルゴリズムをカバーしています。
  • 経路追従: Stanley制御やモデル予測制御（MPC）などのコントローラを提供します。
  • 特殊なナビゲーション: アームナビゲーション、空中ドローン、二足歩行プランナーの例を含みます。

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