【路径规划】人工势场算法机器人避障路径规划(手动设障)【含GUI Matlab源码 617期】

⛄一、简介

人工势场法是局部路径规划的一种比较常用的方法。这种方法假设机器人在一种虚拟力场下运动。
【路径规划】人工势场算法机器人避障路径规划(手动设障)【含GUI Matlab源码 617期】_第1张图片
如图所示,机器人在一个二维环境下运动,图中指出了机器人,障碍和目标之间的相对位置。

这个图比较清晰的说明了人工势场法的作用,物体的初始点在一个较高的“山头”上,要到达的目标点在“山脚”下,这就形成了一种势场,物体在这种势的引导下,避开障碍物,到达目标点。

人工势场包括引力场合斥力场,其中目标点对物体产生引力,引导物体朝向其运动(这一点有点类似于A*算法中的启发函数h)。障碍物对物体产生斥力,避免物体与之发生碰撞。物体在路径上每一点所受的合力等于这一点所有斥力和引力的和。这里的关键是如何构建引力场和斥力场。下面我们分别讨论一下:

引力场:

常用的引力函数:

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