基于matlab平台,给出代码:RRT*与DWA融合在动态环境下避障

时间: 2024-05-01 11:19:18 浏览: 18
由于RRT*和DWA算法都比较复杂,这里只能给出大致的代码框架,具体实现还需要根据具体情况进行调整。 1. RRT*算法: ```matlab function [path, tree] = RRT_star(start, goal, obstacles, max_iter, step_size, goal_tol, connect_prob) % 初始化树 tree = struct('vertex', {}, 'edge', {}); tree(1).vertex = start; tree(1).edge = []; % 开始迭代 for i = 1:max_iter % 随机采样点 if rand() < connect_prob q_rand = goal; else q_rand = sample_free_space(obstacles); end % 找到最近点 q_near_idx = nearest_neighbor(tree, q_rand); q_near = tree(q_near_idx).vertex; % 扩展树 q_new = steer(q_near, q_rand, step_size); if ~collision_check(q_near, q_new, obstacles) % 找到最优父节点 [q_min_idx, c_min] = find_best_parent(tree, q_new, q_near_idx, step_size); q_min = tree(q_min_idx).vertex; % 添加节点 tree(end+1).vertex = q_new; tree(end).edge = [q_min_idx, length(tree)]; % 重新连接父节点 rewire(tree, q_new, q_near_idx, c_min, step_size); end % 判断是否到达终点 if norm(q_new - goal) < goal_tol % 找到最优路径 path = find_path(tree, length(tree)); return; end end % 没有找到路径 path = []; end ``` 2. DWA算法: ```matlab function [v, w] = DWA(x, goal, obstacles, v_min, v_max, w_min, w_max, dt, goal_tol, max_speed, max_yawrate, max_accel, max_dyawrate, v_reso, yawrate_reso, delta_t, predict_time) % 生成动态窗口 dw = calc_dynamic_window(x, v_min, v_max, w_min, w_max, dt, max_speed, max_yawrate, max_accel, max_dyawrate); % 计算目标函数 u, traj = calc_control_and_trajectory(dw, x, goal, obstacles, v_reso, yawrate_reso, delta_t, predict_time); % 选择最优控制输入 v, w = select_best_input(u, dw); % 判断是否到达终点 if norm(x(1:2) - goal) < goal_tol v = 0; w = 0; end end ``` 3. RRT*和DWA融合: ```matlab function [path, tree] = RRT_star_DWA(start, goal, obstacles, max_iter, step_size, goal_tol, connect_prob, v_min, v_max, w_min, w_max, dt, max_speed, max_yawrate, max_accel, max_dyawrate, v_reso, yawrate_reso, delta_t, predict_time) % 初始化树 tree = struct('vertex', {}, 'edge', {}); tree(1).vertex = start; tree(1).edge = []; x = start; for i = 1:max_iter % 使用DWA算法生成控制输入 v, w = DWA(x, goal, obstacles, v_min, v_max, w_min, w_max, dt, goal_tol, max_speed, max_yawrate, max_accel, max_dyawrate, v_reso, yawrate_reso, delta_t, predict_time); % 计算下一个状态 x_next = motion(x, v, w, dt); % 判断是否碰撞 if collision_check(x, x_next, obstacles) continue; end % 将下一个状态加入树中 q_new = x_next(1:2); q_near_idx = nearest_neighbor(tree, q_new); q_near = tree(q_near_idx).vertex; % 找到最优父节点 [q_min_idx, c_min] = find_best_parent(tree, q_new, q_near_idx, step_size); q_min = tree(q_min_idx).vertex; % 添加节点 tree(end+1).vertex = q_new; tree(end).edge = [q_min_idx, length(tree)]; % 重新连接父节点 rewire(tree, q_new, q_near_idx, c_min, step_size); % 判断是否到达终点 if norm(q_new - goal) < goal_tol % 找到最优路径 path = find_path(tree, length(tree)); return; end % 更新状态 x = x_next; end % 没有找到路径 path = []; end ``` 需要注意的是,在动态环境下,RRT*算法可能会找不到路径,因此需要在一定时间内尽可能多地搜索,并在超时后返回最优路径。同时,需要根据具体情况调整参数,如树的扩展步长、动态窗口的参数等。

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