?一、獲取代碼方式
獲取代碼方式1:
完整代碼已上傳我的資源:【路徑規(guī)劃】基于matlab人工勢(shì)場算法機(jī)器人避障路徑規(guī)劃【含Matlab源碼 2731期】
獲取代碼方式2:
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?二、人工勢(shì)場算法機(jī)器人避障路徑規(guī)劃
人工勢(shì)場算法是一種常用的機(jī)器人避障路徑規(guī)劃方法,它基于物體間相互作用的力學(xué)原理,在環(huán)境中建立虛擬的勢(shì)場,并將機(jī)器人視為物體受力運(yùn)動(dòng)。
以下是人工勢(shì)場算法機(jī)器人避障路徑規(guī)劃的基本步驟:
確定目標(biāo)與障礙物:確定機(jī)器人的起點(diǎn)和目標(biāo)位置,同時(shí)檢測(cè)環(huán)境中的障礙物位置。
定義勢(shì)場:為每個(gè)障礙物設(shè)置斥力場,使機(jī)器人遠(yuǎn)離障礙物。同時(shí)為目標(biāo)位置設(shè)置引力場,使機(jī)器人朝目標(biāo)前進(jìn)。
計(jì)算合力:根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前位置和周圍障礙物位置,計(jì)算所有勢(shì)場所產(chǎn)生的合力。
控制機(jī)器人移動(dòng):根據(jù)計(jì)算得到的合力,控制機(jī)器人的移動(dòng)方向和速度。
檢測(cè)碰撞:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人與障礙物的距離,如果機(jī)器人與障礙物過近,則調(diào)整避障策略,避免碰撞。
到達(dá)目標(biāo):重復(fù)執(zhí)行步驟2至步驟5,直到機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)位置。
需要注意的是,人工勢(shì)場算法的具體實(shí)現(xiàn)涉及到一些參數(shù)調(diào)整優(yōu)化,并且在復(fù)雜環(huán)境中可能會(huì)出現(xiàn)局部最小值問題或者振蕩問題。為了處理這些問題,可以采用一些改進(jìn)的技術(shù),例如引入懲罰機(jī)制、動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)整等。此外,算法還可以與其他路徑規(guī)劃方法結(jié)合使用,以進(jìn)一步優(yōu)化避障效果。
?三、部分源代碼
%main
%障礙和目標(biāo),起始位置都已知的路徑規(guī)劃,意圖實(shí)現(xiàn)從起點(diǎn)可以規(guī)劃出一條避開障礙到達(dá)目標(biāo)的路徑。
%初始化車的參數(shù)
Xo=[0 0];%起點(diǎn)位置
k=2;%計(jì)算引力需要的增益系數(shù)
K=0;%初始化
m=5;%計(jì)算斥力的增益系數(shù),都是自己設(shè)定的。
Po=2;%障礙影響距離,當(dāng)障礙和車的距離大于這個(gè)距離時(shí),斥力為0,即不受該障礙的影響。也是自己設(shè)定。
n=7;%障礙個(gè)數(shù)
l=0.5;%步長
J=200;%循環(huán)迭代次數(shù)
%如果不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo),可能也與初始的增益系數(shù),Po設(shè)置的不合適有關(guān)。
%end
%給出障礙和目標(biāo)信息
Xsum=[13 12;1 1.2;3 2.5;4 4.5;3 6;6 2;5.5 5.5;8 8.5];%這個(gè)向量是(n+1)2維,其中[10 10]是目標(biāo)位置,剩下的都是障礙的位置。
Xj=Xo;%j=1循環(huán)初始,將車的起始坐標(biāo)賦給Xj
%初始化結(jié)束,開始主體循環(huán)**
for j=1:J%循環(huán)開始
Goal(j,1)=Xj(1)%Goal是保存車走過的每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。剛開始先將起點(diǎn)放進(jìn)該向量。
Goal(j,2)=Xj(2)
%調(diào)用計(jì)算角度模塊
Theta=compute_angle(Xj,Xsum,n)%Theta是計(jì)算出來的車和障礙,和目標(biāo)之間的與X軸之間的夾角,統(tǒng)一規(guī)定角度為逆時(shí)針方向,用這個(gè)模塊可以計(jì)算出來。
%調(diào)用計(jì)算引力模塊
Angle=Theta(1)%Theta(1)是車和目標(biāo)之間的角度,目標(biāo)對(duì)車是引力。
angle_at=Theta(1)%為了后續(xù)計(jì)算斥力在引力方向的分量賦值給angle_at
[Fatx,Faty]=compute_Attract(Xj,Xsum,k,Angle)%計(jì)算出目標(biāo)對(duì)車的引力在x,y方向的兩個(gè)分量值。
%for i=1:n
%if i==1
% Fatxx(i)=Fatx
% Fatyy(i)=Faty
%else
% Fatxx(i)=0
% Fatyy(i)=0
%end
%end%這段循環(huán)是為了將引力的兩個(gè)分量值擴(kuò)展成向量,和后面的斥力疊加時(shí),可以維數(shù)相同。
%end
?四、運(yùn)行結(jié)果
?五、matlab版本及參考文獻(xiàn)
1 matlab版本
2014a
2 參考文獻(xiàn)
[1]焦陽.基于改進(jìn)蟻群算法的無人機(jī)三維路徑規(guī)劃研究[J].艦船電子工程. 2019,39(03)文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-784125.html
3 備注
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