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MIGHTY – 基於 Hermite‑spline 的軌跡規劃器

功能簡介 – MIGHTY 是一個基於 ROS 2 的開源函式庫，用於空中和地面機器人的快速、平滑軌跡規劃。它使用 Hermite spline 即時生成無碰撞路徑，支援單一智能體、多智能體和探索場景。

核心能力

• 多無人機交換 – 數十架四旋翼飛行器從圓圈開始，在避免碰撞的同時交換位置。
• 地面機器人探索 – Pioneer 3-AT 自主繪製未知辦公室的地圖並返回起點。
• 動態障礙物處理 – 當障礙物移動時，規劃器會進行即時重新規劃。
• 模擬與硬體 – 可在 Gazebo、RViz2 或真實機器人（UAV、Pioneer 3-AT）上執行。提供用於嵌入式部署的 Jetson 相容版本。

如何嘗試

1. Docker (Linux/macOS) – 執行 make build 會建立一個包含所有固定依賴項的可復現鏡像。然後使用 make run-* 目標之一執行場景，例如用於無人機交換演示的 make run-multiagent 或用於 Pioneer 測試的 make run-ground-exploration。
2. 原生 (Ubuntu 22.04, ROS 2 Humble) – 克隆儲存庫，執行 ./setup.sh（安裝 ROS 2，拉取 mighty.repos 依賴，建置 C++ 程式碼，並將 source 加入 ~/.bashrc）。之後使用統一啟動器 src/mighty/scripts/run_sim.py 啟動任何場景。
3. Jetson – 相同的 setup.sh 腳本會偵測 Jetson 硬體，跳過 Gazebo 並建置輕量級 ARM64 版本。

典型命令列（單一無人機配合互動式 RViz 目標的原生範例）：

python3 src/mighty/scripts/run_sim.py \
    --mode interactive \
    -s ~/code/mighty_ws/install/setup.bash

將 --mode 替換為 multiagent、gazebo、exploration-singleagent-ground 等，並使用 --num-agents 5、--env easy_forest 或 --no-rviz 等標誌進行無介面執行。

論文與影片 – 該方法在 IEEE Robotics & Automation Letters 論文 MIGHTY: Hermite Spline‑based Efficient Trajectory Planning (2026) 及隨附的 arXiv 預印本中有所描述。完整的演示影片託管在 YouTube (https://youtu.be/Pvb-VPUdLvg) 上，README 中包含許多展示規劃器在複雜森林、動態環境和長時間飛行中表現的 GIF。

適用人群 – 機器人研究人員、無人機集群開發者，或任何需要一個在模擬和真實硬體上都能開箱即用的輕量級即時規劃器的人。