人工势场避障编队代码matlab

以下是一个简单的人工势场避障编队代码的Matlab实现：

clc; clear all; close all;

% 定义机器人数量和初始位置
n = 3;
x = [0, 5, 10];
y = [0, 5, 0];

% 定义目标位置
target = [10, 10];

% 定义速度和最大速度
v = ones(1, n);
v_max = 1;

% 定义人工势场参数
k_att = 0.5;
k_rep = 5;
d_0 = 1;

% 定义循环次数和步长
T = 100;
dt = 0.1;

% 循环迭代
for t = 1:T
    % 计算每个机器人的速度
    for i = 1:n
        % 计算机器人与目标的距离
        d_target = sqrt((x(i) - target(1))^2 + (y(i) - target(2))^2);
        
        % 计算吸引力
        f_att_x = -k_att * (x(i) - target(1));
        f_att_y = -k_att * (y(i) - target(2));
        
        % 计算斥力
        f_rep_x = 0;
        f_rep_y = 0;
        for j = 1:n
            if j ~= i
                d_ij = sqrt((x(i) - x(j))^2 + (y(i) - y(j))^2);
                if d_ij <= d_0
                    f_rep_x = f_rep_x + k_rep * (1/d_ij - 1/d_0) * (x(i) - x(j));
                    f_rep_y = f_rep_y + k_rep * (1/d_ij - 1/d_0) * (y(i) - y(j));
                end
            end
        end
        
        % 计算总力和速度
        f_x = f_att_x + f_rep_x;
        f_y = f_att_y + f_rep_y;
        f = sqrt(f_x^2 + f_y^2);
        
        if f > v_max
            v_x = (v_max/f) * f_x;
            v_y = (v_max/f) * f_y;
        else
            v_x = f_x;
            v_y = f_y;
        end
        
        % 更新位置
        x(i) = x(i) + v_x * dt;
        y(i) = y(i) + v_y * dt;
    end
    
    % 绘图
    figure(1);
    clf;
    plot(target(1), target(2), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2);
    hold on;
    plot(x, y, 'b.', 'MarkerSize', 30);
    axis equal;
    axis([0, 12, 0, 12]);
    xlabel('x');
    ylabel('y');
    title(['t = ', num2str(t*dt)]);
    drawnow;
end

其中，`n`是机器人数量，`x`和`y`是机器人初始位置，`target`是目标位置，`v`是机器人初始速度，`v_max`是机器人最大速度，`k_att`是吸引力系数，`k_rep`是斥力系数，`d_0`是斥力作用距离，`T`是循环次数，`dt`是步长。

代码中，首先定义了机器人数量、初始位置、目标位置、速度和最大速度等参数，然后在循环迭代中，计算每个机器人的速度，并更新机器人的位置。在计算速度时，先计算机器人与目标的距离，根据距离计算吸引力；然后计算机器人之间的距离，如果距离小于一定值，就计算斥力，否则斥力为0；最后根据吸引力和斥力计算总力，并根据总力和最大速度更新速度。在更新位置时，根据速度和步长计算新的位置。

在绘图部分，先绘制目标位置，然后绘制机器人的位置，最后绘制坐标轴和标题，使用`drawnow`命令实时更新图像。