navigation function matlab代码

以下是一个简单的Matlab代码示例，用于计算机器人导航函数：

function [f, grad] = navigation_function(q, goal_pos)
% Navigation function for a 2D mobile robot
% q: current robot position (2D vector)
% goal_pos: goal position (2D vector)

% Compute Euclidean distance between current position and goal position
dist = norm(q - goal_pos);

% Compute navigation function value
f = 1 / dist;

% Compute gradient of navigation function
grad = -1 / (dist^3) * (q - goal_pos);

end

此代码中，`navigation_function`接受两个参数：当前机器人位置`q`和目标位置`goal_pos`。它首先计算当前位置和目标位置之间的欧几里得距离，然后将其用作导航函数的值。最后，它计算导航函数的梯度，并将其作为第二个输出返回。

请注意，这只是一个简单的示例，实际上导航函数可能会更加复杂，具体取决于机器人的运动模型和环境。

相关问题

navigation function matlab的代码

Navigation Function (导航函数) 是一种在机器人路径规划中广泛使用的技术。下面是一个基本的 MATLAB 代码示例，用于计算导航函数的值：

function [NF] = navigation_function(x, y, goal_x, goal_y, obs_x, obs_y, obs_r)

% x, y: 当前机器人位置坐标
% goal_x, goal_y: 目标点坐标
% obs_x, obs_y: 障碍物位置坐标
% obs_r: 障碍物半径

% 计算机器人到目标点的距离
dist_goal = sqrt((goal_x - x)^2 + (goal_y - y)^2);

% 初始化导航函数值为目标点距离
NF = dist_goal;

% 计算机器人到障碍物的距离
for i=1:length(obs_x)
    dist_obs = sqrt((obs_x(i) - x)^2 + (obs_y(i) - y)^2);
    if dist_obs < obs_r(i)
        % 如果机器人在障碍物内部，导航函数值为负无穷
        NF = -Inf;
        return;
    else
        % 如果机器人离障碍物越近，导航函数值越小
        NF = NF - 1/dist_obs;
    end
end

这段代码中的导航函数采用了简单的距离加权和的方式，其中机器人到目标点的距离作为导航函数的基准值，而机器人到障碍物的距离则对导航函数进行惩罚。当机器人进入障碍物内部时，导航函数值为负无穷，表示机器人不能通过该点。

导航函数matlab代码

导航函数一般包括航迹规划和控制两部分，以下是一个简单的导航函数matlab代码示例，仅供参考：

function [u, wpIndex] = navigation(x, wp, R)
% x: 当前状态，包括位置和航向角
% wp: 航点列表，每个航点包括经度、纬度和高度
% R: 规划距离阈值，用于判断是否到达航点

persistent wpIndex  % 记录当前航点序号
if isempty(wpIndex)  % 首次调用时初始化
    wpIndex = 1;
end

% 计算航向角和距离
dx = wp(wpIndex, 1) - x(1);
dy = wp(wpIndex, 2) - x(2);
h = wp(wpIndex, 3) - x(3);
psi_d = atan2(dy, dx);
chi = wrapToPi(psi_d - x(4));
d = sqrt(dx^2 + dy^2 + h^2);

if d < R  % 到达当前航点，更新航点序号
    wpIndex = wpIndex + 1;
end

if wpIndex > size(wp, 1)  % 到达最后一个航点
    u = [0; 0];
    return
end

% 计算期望航向角和侧向速度
psi_d = atan2(dy, dx);
chi = wrapToPi(psi_d - x(4));
v = 15;  % 飞行速度
k = 0.1;  % 控制增益
u1 = v*cos(chi);
u2 = k*chi + v^2/d*sin(chi);

u = [u1; u2];  % 返回控制指令
end

该函数输入当前状态 `x` 和航点列表 `wp`，输出控制指令 `u` 和当前航点序号 `wpIndex`。航点列表中每个航点包括经度、纬度和高度，规划距离阈值 `R` 用于判断是否到达航点。函数首先计算当前航点与当前位置的距离和航向角，若到达当前航点则更新航点序号，若到达最后一个航点则返回零控制指令。若未到达最后一个航点，则计算期望航向角和侧向速度，并返回控制指令。