基于D*与动态窗口法的动态路径规划 matlab代码

时间: 2023-07-08 22:43:49 浏览: 38
以下是一个基于D*与动态窗口法的动态路径规划的matlab代码示例: ```matlab % D*算法路径规划 function [path, cost] = Dstar(start, goal, map) % 初始化 U = []; k = 0; R = Inf(size(map)); R(goal(1), goal(2)) = 0; U = [U; goal, 0]; % 启发式函数 heuristic = @(pos) norm(pos - goal); % 移动代价 move_cost = @(pos) map(pos(1), pos(2)); % 动态窗口法 while true if isempty(U) path = []; cost = Inf; return; end % 获取U中距离起点最近的点 [~, idx] = min(U(:,3)); curr = U(idx, :); if all(curr(1:2) == start) break; end U(idx, :) = []; k = k + 1; R(curr(1), curr(2)) = curr(3); % 获取当前点的邻居节点 neighbors = get_neighbors(curr, map); for i = 1:size(neighbors, 1) pos = neighbors(i, :); if R(pos(1), pos(2)) > R(curr(1), curr(2)) + move_cost(pos) + heuristic(pos) - heuristic(curr(1:2)) R(pos(1), pos(2)) = R(curr(1), curr(2)) + move_cost(pos) + heuristic(pos) - heuristic(curr(1:2)); U = [U; pos, R(pos(1), pos(2)) + heuristic(pos)]; end end end % 生成路径 path = [start; backtrack(start, goal, map, R, heuristic)]; cost = R(start(1), start(2)); end % 获取当前点的邻居节点 function neighbors = get_neighbors(pos, map) [row, col] = size(map); neighbors = []; if pos(1) > 1 if map(pos(1) - 1, pos(2)) ~= Inf neighbors = [neighbors; pos(1) - 1, pos(2)]; end end if pos(1) < row if map(pos(1) + 1, pos(2)) ~= Inf neighbors = [neighbors; pos(1) + 1, pos(2)]; end end if pos(2) > 1 if map(pos(1), pos(2) - 1) ~= Inf neighbors = [neighbors; pos(1), pos(2) - 1]; end end if pos(2) < col if map(pos(1), pos(2) + 1) ~= Inf neighbors = [neighbors; pos(1), pos(2) + 1]; end end end % 回溯函数 function path = backtrack(start, goal, map, R, heuristic) path = [goal]; while any(path(1,:) ~= start) neighbors = get_neighbors(path(1,:), map); costs = []; for i = 1:size(neighbors, 1) pos = neighbors(i,:); cost = R(pos(1), pos(2)) + norm(pos - path(1,:)) + heuristic(start) - heuristic(pos); costs = [costs; cost]; end [~, idx] = min(costs); path = [neighbors(idx,:); path]; end end % 动态路径规划 function [path, cost] = dynamic_path_planning(start, goal, map) % 初始化 path = [start]; cost = 0; while true % 重新规划路径 [new_path, new_cost] = Dstar(path(end,:), goal, map); % 判断是否无法到达终点 if isempty(new_path) && new_cost == Inf break; end % 判断是否到达终点 if all(new_path(end,:) == goal) path = [path; new_path(2:end,:)]; cost = cost + new_cost; break; end % 动态调整路径 for i = 2:size(new_path, 1) - 1 if ~is_collision(new_path(i,:), map) path = [path; new_path(i,:)]; cost = cost + move_cost(path(end-1,:), path(end,:)); else break; end end end end % 判断是否与障碍物发生碰撞 function is_collision = is_collision(pos, map) is_collision = map(pos(1), pos(2)) == Inf; end % 移动代价 function cost = move_cost(pos1, pos2) cost = norm(pos1 - pos2); end ``` 在使用该代码时,需要传入起点、终点和地图,地图中1表示可通行区域,Inf表示障碍物。其中,Dstar函数实现D*算法路径规划,get_neighbors函数获取当前点的邻居节点,backtrack函数用于回溯生成路径,dynamic_path_planning函数实现动态路径规划,is_collision函数用于判断是否与障碍物发生碰撞,move_cost函数计算移动代价。

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