人工势场法matlab程序
时间: 2023-09-06 19:10:05 浏览: 31
人工势场法(Artificial Potential Field Method)是一种基于虚拟势场的路径规划算法,可以用于机器人、自动导航等领域的路径规划问题。下面是一个matlab程序示例:
```matlab
function path = artificial_potential_field(start, goal, obs)
% start: 起点坐标,格式为 [x, y]
% goal: 终点坐标,格式为 [x, y]
% obs: 障碍物集合,每个障碍物的格式为 [x, y, r],表示圆心坐标和半径
% 参数设定
k_att = 0.2; % 引力系数
k_rep = 100; % 斥力系数
d_rep = 50; % 斥力影响距离
delta_t = 0.1; % 时间步长
epsilon = 0.1; % 收敛门槛
max_iter = 5000; % 最大迭代次数
% 初始化
path = [start];
p = start;
iter = 0;
while norm(p - goal) > epsilon && iter < max_iter
% 计算总势能
f_att = k_att * (goal - p);
f_rep = [0, 0];
for i = 1:size(obs, 1)
obs_i = obs(i, :);
dist = norm(p - obs_i(1:2));
if dist < d_rep
f_rep = f_rep + k_rep * (1/dist - 1/d_rep) * (p - obs_i(1:2))/dist^3;
end
end
f_total = f_att + f_rep;
% 更新位置
p = p + delta_t * f_total;
path = [path; p];
iter = iter + 1;
end
if iter == max_iter
warning('路径规划失败!')
end
% 绘制路径
plot(path(:,1), path(:,2), 'b', 'LineWidth',2)
hold on
plot(start(1), start(2), 'ro', 'MarkerSize',10, 'LineWidth',2)
plot(goal(1), goal(2), 'rx', 'MarkerSize',10, 'LineWidth',2)
for i = 1:size(obs, 1)
obs_i = obs(i, :);
viscircles(obs_i(1:2), obs_i(3), 'Color','r', 'LineWidth',2)
end
axis equal
end
```
该程序实现了从起点到终点的路径规划,其中障碍物为一组圆形。程序中的参数可以根据实际情况进行调整,特别是斥力系数和斥力影响距离需要根据障碍物的大小和分布情况进行选择。