路径规划 off map
时间: 2024-06-12 21:02:56 浏览: 7
路径规划在游戏开发、机器人导航以及自动化系统中是一个关键问题,特别是在涉及到环境不完全了解或存在不可见区域(off map)的情况下。路径规划算法旨在找到从起点到终点的最短或最优路线,即使这些区域不在地图的直接显示范围内。
"Off map"通常指的是地图数据的边界之外,或者是一个虚拟世界中超出预定义地图范围的地方。这可能是由于地图的大小限制、动态生成的内容,或者是由于实时游戏中的探索行为导致的。在这种情况下,路径规划可能采用以下策略:
1. **开放寻路算法**:如A*(A-star)算法或Dijkstra算法,可以通过扩展搜索空间来尝试预测潜在路径。它们通常假设存在一种概率模型来估计off map区域的可达性。
2. **边界扩展**:当接近地图边缘时,算法会调整搜索策略,比如使用斜向扫描或者动态增加地图边界的大小。
3. **局部搜索**:使用启发式方法,如最近邻搜索或迭代最佳优先搜索,先寻找附近的可到达区域,然后逐步扩展。
4. **区域化或网格化**:将地图划分为多个子区域,每个区域有自己的内部路径规划,这样可以避免直接处理off map问题。
5. **路径记忆**:存储之前探索过的路径,以便在未来遇到类似情况时利用已知信息。
6. **动态规划**:对于高度不确定的环境,可能需要采用模型预测控制或自适应规划,不断更新对off map区域的估计。
相关问题
路径规划精确分解matlab
路径规划是一种在给定起点和终点之间找到最优路径的问题。在MATLAB中,有许多算法和工具箱可以用于路径规划,如A*算法、Dijkstra算法、RRT算法等。下面是一个使用精确分解方法进行路径规划的MATLAB代码示例:
```matlab
% 创建地图
map = binaryOccupancyMap(10, 10, 1); % 创建一个10x10的二进制占用地图
map.GridLocationInWorld = [-5, -5]; % 设置地图原点坐标
% 设置起点和终点
startLocation = [0, 0]; % 起点坐标
goalLocation = [8, 8]; % 终点坐标
% 创建路径规划器
planner = mobileRobotPRM; % 创建移动机器人路径规划器对象
planner.Map = map; % 设置地图
planner.NumNodes = 200; % 设置规划器生成的节点数
% 设置路径规划参数
planner.ConnectionDistance = 2.5; % 节点之间的最大连接距离
% 进行路径规划
path = findpath(planner, startLocation, goalLocation);
% 可视化结果
show(map);
hold on;
plot(path(:,1), path(:,2), 'r', 'LineWidth', 2);
plot(startLocation(1), startLocation(2), 'go', 'MarkerSize', 10);
plot(goalLocation(1), goalLocation(2), 'ro', 'MarkerSize', 10);
hold off;
```
以上代码演示了如何使用精确分解方法进行路径规划。首先创建一个地图对象,设置起点和终点坐标,然后创建一个移动机器人路径规划器对象,并设置相关参数。接下来使用`findpath`函数进行路径规划,最后可视化结果。请注意,这只是一个简单的示例,实际的应用可能需要更复杂的算法和参数调整。
无人机路径规划matlab
由于无人机路径规划是一个非常广泛的领域,具体实现方式会因应用场景和需求而有所不同。在这里,我们提供一种简单的无人机路径规划的 Matlab 实现,以帮助初学者学习和了解该领域。
1. 首先,我们需要定义一个地图。我们以一个简单的二维网格地图为例,其中0表示可通行区域,1表示障碍物。
```matlab
% 定义地图
map = zeros(10,10);
map(3:7,3:7) = 1;
```
2. 接下来,我们需要定义起始点和目标点。在这里,我们将起始点设为 (1,1),目标点设为 (10,10)。
```matlab
% 定义起始点和目标点
start = [1,1];
goal = [10,10];
```
3. 我们使用 A* 算法进行路径规划。需要实现一个函数,输入地图、起始点和目标点,返回一条可行的路径。
```matlab
function path = A_star(map,start,goal)
% 初始化起始节点
start_node.pos = start;
start_node.g = 0;
start_node.h = heuristic(start,goal);
start_node.f = start_node.g + start_node.h;
start_node.parent = [];
% 初始化 open 和 close 列表
open_list = start_node;
close_list = [];
% 开始搜索
while ~isempty(open_list)
% 从 open 列表中选择最优节点
[~,idx] = min([open_list.f]);
current_node = open_list(idx);
% 到达目标节点
if isequal(current_node.pos,goal)
path = reconstruct_path(current_node);
return
end
% 将当前节点从 open 列表中删除,加入 close 列表
open_list(idx) = [];
close_list(end+1) = current_node;
% 遍历当前节点的邻居
neighbors = get_neighbors(map,current_node.pos);
for i = 1:length(neighbors)
neighbor = neighbors(i);
if ~is_in_list(neighbor,close_list)
g = current_node.g + 1;
h = heuristic(neighbor,goal);
f = g + h;
if ~is_in_list(neighbor,open_list)
neighbor_node.pos = neighbor;
neighbor_node.g = g;
neighbor_node.h = h;
neighbor_node.f = f;
neighbor_node.parent = current_node;
open_list(end+1) = neighbor_node;
else
idx = find_node(neighbor,open_list);
if g < open_list(idx).g
open_list(idx).g = g;
open_list(idx).f = g + open_list(idx).h;
open_list(idx).parent = current_node;
end
end
end
end
end
% 无解
path = [];
end
```
在上述代码中,`heuristic` 函数计算启发式估价函数,`get_neighbors` 函数获取当前节点的邻居节点,`is_in_list` 函数判断节点是否在列表中,`find_node` 函数查找节点在列表中的位置,`reconstruct_path` 函数重构路径。
4. 最后,我们可视化路径。在这里,我们使用 `imagesc` 函数绘制地图,使用 `plot` 函数绘制路径。
```matlab
% 进行路径规划
path = A_star(map,start,goal);
% 可视化地图和路径
imagesc(map)
colormap(flipud(gray))
hold on
plot(path(:,2),path(:,1),'r','LineWidth',2)
plot(start(2),start(1),'go','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
plot(goal(2),goal(1),'ro','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
hold off
axis equal
```
上述代码将生成一张包含地图和路径的图像,如下图所示:
![无人机路径规划](https://img-blog.csdnimg.cn/20210413174539441.png)
相关推荐
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)