使用matlab写一个刀具路径规划算法,实现以下要求:首先画一个含有多边形岛屿以及一个圆形岛屿的型腔,然后,通过一系列的平行线与型腔以及岛屿的轮廓边界进行求交,并将交点存储起来,按照单调链算法,将这些交点顺次连接起来,形成往复走刀的刀具轨迹,要求是这些交点连起来的刀具轨迹避开岛屿,并且遍历完整个除岛屿外的型腔区域,请给我写一个可以参考的matlab代码
时间: 2024-03-19 18:45:55 浏览: 67
好的,下面是一个可以参考的matlab代码,主要实现了刀具路径规划算法:
```matlab
% 画出多边形岛屿和圆形岛屿的型腔
figure
hold on
axis equal
axis([0 100 0 100])
polygon([30 40 40 30],[50 50 60 60],'b');
circle(70,70,15,'b');
% 定义平行线数量
num_lines = 20;
% 计算型腔和岛屿的轮廓边界
x = [30 40 40 70 85 85 70 40 30];
y = [50 50 60 60 75 85 95 95 85];
island = polyshape(x,y);
island_holes = [circle(60,70,8) circle(75,80,5)];
cavity = subtract(polyshape([0 100 100 0],[0 0 100 100]),[island island_holes]);
% 计算平行线与轮廓边界的交点
lines = cell(num_lines,1);
for i = 1:num_lines
offset = i/num_lines * 4;
lines{i} = offset + [0 100;-100 0];
[x,y] = polyxpoly(island.Vertices(:,1),island.Vertices(:,2),lines{i}(:,1),lines{i}(:,2));
if ~isempty(x)
[~,idx] = sort(x);
x = x(idx);
y = y(idx);
lines{i} = [x,y];
end
[x,y] = polyxpoly(cavity.Vertices(:,1),cavity.Vertices(:,2),lines{i}(:,1),lines{i}(:,2));
if ~isempty(x)
[~,idx] = sort(x);
x = x(idx);
y = y(idx);
lines{i} = [lines{i};x,y];
end
end
% 按照单调链算法连接交点形成刀具轨迹
monotone_chain(lines);
```
其中,`polygon` 和 `circle` 函数分别用于画多边形和圆形岛屿,`polyshape` 函数用于将多边形和圆形岛屿转化为多边形对象,`subtract` 函数用于将型腔和岛屿的轮廓边界相减得到型腔对象,`polyxpoly` 函数用于计算平行线和轮廓边界的交点,`monotone_chain` 函数用于按照单调链算法连接交点形成刀具轨迹。
下面是 `monotone_chain` 函数的实现:
```matlab
function monotone_chain(lines)
% 按照单调链算法连接交点形成刀具轨迹
num_lines = numel(lines);
vertices = [];
for i = 1:num_lines
vertices = [vertices;lines{i}];
end
vertices = unique(vertices,'rows');
num_vertices = size(vertices,1);
if num_vertices < 3
return
end
[~,idx] = sortrows(vertices);
P = vertices(idx,:);
M = nan(num_vertices,1);
M(1) = 1;
M(2) = 2;
top = 2;
for i = 3:num_vertices
while top > 1 && cross([P(M(top),:) 0],[P(M(top),:) 0]-[P(M(top-1),:) 0],[P(i,:) 0]-[P(M(top-1),:) 0]) <= 0
top = top - 1;
end
top = top + 1;
M(top) = i;
end
L = nan(num_vertices,1);
L(1) = 1;
L(2) = 2;
bot = 2;
for i = num_vertices-1:-1:1
while bot > 1 && cross([P(L(bot),:) 0],[P(L(bot),:) 0]-[P(L(bot-1),:) 0],[P(i,:) 0]-[P(L(bot-1),:) 0]) <= 0
bot = bot - 1;
end
bot = bot + 1;
L(bot) = i;
end
L = L(1:bot);
H = P(M(1:top),:);
H = [H;P(L,:)];
H = unique(H,'rows');
num_H = size(H,1);
if num_H > 2
plot(H(:,1),H(:,2),'r');
end
end
```
该函数接受一个交点的列表,按照单调链算法连接交点形成刀具轨迹,并将轨迹画在图像上。
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