在matlab中不使用工具箱,基于角度优先的围捕策略,实现6机器人围捕3目标的任务,保证目标一直在机器人视角内,以角度设置围捕标志。在目标被围捕后,围捕该目标的机器人组留下一个机器人看守,其余机器人继续围捕尚未完成围捕的目标。绘制出围捕过程
时间: 2023-09-08 12:09:48 浏览: 77
Matlab函数工具箱(复杂网络工具箱、图论工具箱、机器人函数工具箱、深度学习matlab工具箱等)
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这是一个比较复杂的算法,需要涉及到机器人的位置、目标的位置、角度等多个因素,下面是一个简单的实现过程:
1. 初始化机器人和目标的位置,以及机器人的初始角度。
2. 对于每个机器人,计算它当前离哪个目标最近,以及与该目标的夹角。
3. 选择一个最近的目标,并将该目标的角度设为围捕标志,即其他机器人需要朝着该角度移动。
4. 计算每个机器人需要移动的距离和角度,根据机器人的最大速度和角速度来计算。
5. 更新机器人的位置和角度,并检测是否有目标被围捕。
6. 如果有目标被围捕,则留下一个机器人看守该目标,其他机器人继续围捕未完成的目标。
7. 重复步骤2-6,直到所有目标被围捕。
下面是一段 MATLAB 代码实现以上算法:
```
% 初始化机器人和目标的位置,以及机器人的初始角度
robot_pos = [0,0;1,0;2,0;0,1;1,1;2,1];
target_pos = [3,2;4,3;5,4];
robot_angles = [0;0;0;0;0;0];
% 设定机器人的最大速度和角速度
max_speed = 0.1;
max_angular_speed = 0.1;
% 初始化围捕标志和看守机器人组
catch_flags = zeros(size(target_pos,1),1);
guards = [];
while sum(catch_flags) < size(target_pos,1)
% 对于每个机器人,计算它当前离哪个目标最近,以及与该目标的夹角
distances = pdist2(robot_pos,target_pos);
[~,nearest_targets] = min(distances,[],2);
angles = atan2(target_pos(nearest_targets,2)-robot_pos(:,2),target_pos(nearest_targets,1)-robot_pos(:,1));
angles = mod(angles-robot_angles+pi,2*pi)-pi;
% 选择一个最近的目标,并将该目标的角度设为围捕标志
[max_angle,max_idx] = max(abs(angles));
if ~catch_flags(nearest_targets(max_idx))
catch_flags(nearest_targets(max_idx)) = 1;
guards = [guards;nearest_targets(max_idx),find(angles == max_angle)];
end
% 计算每个机器人需要移动的距离和角度
speeds = min(max_speed,distances(:,nearest_targets(max_idx))-0.1);
angular_speeds = min(max_angular_speed,abs(angles));
% 更新机器人的位置和角度
robot_angles = mod(robot_angles + angular_speeds .* sign(angles),2*pi);
robot_pos(:,1) = robot_pos(:,1) + speeds .* cos(robot_angles);
robot_pos(:,2) = robot_pos(:,2) + speeds .* sin(robot_angles);
% 检测是否有目标被围捕
for i = 1:size(target_pos,1)
if ~catch_flags(i) && all(distances(:,i) < 0.1)
catch_flags(i) = 1;
guards = [guards;i,find(nearest_targets == i,1)];
end
end
end
% 绘制围捕过程
figure;
plot(robot_pos(:,1),robot_pos(:,2),'ro');
hold on;
plot(target_pos(:,1),target_pos(:,2),'gx');
for i = 1:size(guards,1)
plot([robot_pos(guards(i,2),1),target_pos(guards(i,1),1)],[robot_pos(guards(i,2),2),target_pos(guards(i,1),2)],'b--');
end
axis equal;
```
运行以上代码,可以得到一个绘制围捕过程的图形。
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