Как программно решать задачи на основе карты с препятствиями?

Для программного решения задач на основе карты с препятствиями используют различные алгоритмы, например:

• Алгоритм поиска пути A|*. github.com В качестве входных данных — изображение, представляющее карту препятствий. github.com Задача — найти кратчайший путь между двумя точками, указанными на изображении. github.com Для поиска пути увеличивают отступ от препятствий, на изображение накладывают сетку определённого размера, каждая ячейка которой анализируется на возможность прохождения. github.com Затем строят карту обнаруженных препятствий, которую использует алгоритм A|* для их обхода. github.com По результатам работы A|* строят путь между двумя точками. github.com
• Система поиска минимального пути в среде с полигональными препятствиями. www.graphicon.ru На вход системе подают бинарное черно-белое изображение — карту с препятствиями, где в качестве препятствий выступают простые полигоны без самопересечений. www.graphicon.ru Исходное растровое изображение карты преобразуют к непрерывному представлению с заданной точностью, после чего пользователь может выбирать начальную и конечную точки, получая кратчайший путь между ними. www.graphicon.ru
• Алгоритм планирования маршрута роботом RRT. proglib.io Сначала инициализируют пустое дерево, затем в него вставляют корневой узел, представляющий начальную позицию. proglib.io Далее повторяют следующие шаги, пока не закончится количество итераций или не будет достигнута цель: proglib.io
• выбирают случайную позицию относительно препятствий в области карты; proglib.io
• создают связанный со случайной позицией узел; proglib.io
• находят в дереве узел, который находится ближе всего к случайной позиции; proglib.io
• рассчитывают маршрут относительно случайной позиции до позиции узла; proglib.io
• переходят к следующей итерации, если в выбранном пути робота возникнут проблемы; proglib.io
• вставляют связанный со случайной позицией узел в дерево с узлом (ближайшим к нему) в качестве родительского узла; proglib.io
• возвращают дерево, как только случайная позиция окажется на некотором расстоянии относительно целевой позиции. proglib.io

Также для решения задач на основе карты с препятствиями используют взвешенные графы, где каждое из рёбер имеет вес (стоимость). wiki.roboforum.ru Такой тип графа позволяет искать оптимальный маршрут с точки зрения стоимости. wiki.roboforum.ru