设计一个应用于stm32f103RCT6芯片的RRT算法程序

RRT算法是一种常用的路径规划算法，下面是一个基于STM32F103RCT6芯片的简单RRT算法程序设计：

1. 首先需要初始化树，定义树节点数据结构，并且创建起始节点。

typedef struct TreeNode {
    float x; // 节点x坐标
    float y; // 节点y坐标
    float cost; // 从根节点到当前节点的路径代价
    int parent; // 父节点的索引
} TreeNode;

#define MAX_TREE_SIZE 1000
TreeNode tree[MAX_TREE_SIZE];
int tree_size = 0;
int start_node = 0;

void init_tree(float x, float y) {
    tree[0].x = x;
    tree[0].y = y;
    tree[0].cost = 0;
    tree[0].parent = -1;
    tree_size = 1;
}

2. 定义一个随机采样函数，用于生成新节点。

#define MAX_X 100 // 地图最大x坐标
#define MAX_Y 100 // 地图最大y坐标

void sample(float *x, float *y) {
    *x = (float)(rand() % MAX_X);
    *y = (float)(rand() % MAX_Y);
}

3. 定义一个计算距离的函数。

float dist(float x1, float y1, float x2, float y2) {
    return sqrt(pow(x1 - x2, 2) + pow(y1 - y2, 2));
}

4. 定义一个查找最近节点的函数，这里使用欧几里得距离计算。

int nearest(float x, float y) {
    int nearest_node = 0;
    float min_dist = dist(x, y, tree[0].x, tree[0].y);
    for (int i = 1; i < tree_size; i++) {
        float d = dist(x, y, tree[i].x, tree[i].y);
        if (d < min_dist) {
            nearest_node = i;
            min_dist = d;
        }
    }
    return nearest_node;
}

5. 定义一个添加节点的函数，这里使用RRT算法中的扩展操作。

#define MAX_COST 10000 // 最大代价

int add_node(float x, float y, int parent) {
    if (tree_size >= MAX_TREE_SIZE) {
        return -1;
    }
    tree[tree_size].x = x;
    tree[tree_size].y = y;
    tree[tree_size].parent = parent;
    tree[tree_size].cost = tree[parent].cost + dist(x, y, tree[parent].x, tree[parent].y);
    tree_size++;
    return tree_size - 1;
}

void extend() {
    float x, y;
    sample(&x, &y);
    int nearest_node = nearest(x, y);
    float angle = atan2(y - tree[nearest_node].y, x - tree[nearest_node].x);
    float new_x = tree[nearest_node].x + cos(angle) * MAX_COST;
    float new_y = tree[nearest_node].y + sin(angle) * MAX_COST;
    int new_node = add_node(new_x, new_y, nearest_node);
    if (new_node >= 0) {
        // 添加新节点后，检查是否与终点连通
        float d = dist(new_x, new_y, end_x, end_y);
        if (d < MAX_COST) {
            end_node = add_node(end_x, end_y, new_node);
            found_path = true;
        }
    }
}

6. 最后，我们需要在主函数中调用以上函数，不断扩展树，直到找到一条通往终点的路径。

float end_x = 90; // 终点x坐标
float end_y = 90; // 终点y坐标
int end_node = -1; // 终点节点索引
bool found_path = false; // 是否找到路径

int main() {
    init_tree(10, 10); // 初始化树，设置起点坐标
    while (!found_path) {
        extend();
    }
    // 打印路径
    int node = end_node;
    while (node >= 0) {
        printf("(%f, %f)\n", tree[node].x, tree[node].y);
        node = tree[node].parent;
    }
    return 0;
}

以上就是一个基于STM32F103RCT6芯片的简单RRT算法程序设计。当然，实际的应用中还需要考虑一些优化以及实现细节。