人工势场法matlab代码

以下是一个简单的人工势场法的 Matlab 代码示例：

function [vx, vy] = artificial_potential_field(sx, sy, gx, gy, obs)
% sx, sy：起点坐标
% gx, gy：终点坐标
% obs：障碍物坐标矩阵，每行对应一个障碍物的坐标[x, y]

k_att = 0.5;  % 引力系数
k_rep = 100;  % 斥力系数
rho = 5;  % 斥力半径

% 计算引力
d = sqrt((gx-sx)^2 + (gy-sy)^2);  % 起点到终点距离
fx = k_att*(gx-sx)/d;
fy = k_att*(gy-sy)/d;

% 计算斥力
for i = 1:size(obs, 1)
    ox = obs(i, 1);
    oy = obs(i, 2);
    dist = sqrt((ox-sx)^2 + (oy-sy)^2);
    if dist < rho
        fx = fx - k_rep*(sx-ox)/dist^3;
        fy = fy - k_rep*(sy-oy)/dist^3;
    end
end

vx = fx;
vy = fy;
end

该函数输入起点坐标、终点坐标和障碍物坐标矩阵，输出起点处的速度向量。其中，引力系数和斥力系数是控制引力和斥力的强度的参数，斥力半径控制障碍物对速度的影响范围。在实际应用中，可以通过调整这些参数来优化路径规划效果。

相关问题

三维人工势场法matlab代码

三维人工势场法是一种机器人路径规划的方法，通过建立人工势场来引导机器人避开障碍物、实现路径规划。而matlab是一款非常实用的科学计算软件，也被广泛应用于机器人控制和路径规划的领域。下面简单介绍一下三维人工势场法matlab代码实现的主要步骤。

一、初始化机器人位置和目标点位置。

在matlab中，我们可以通过声明数组等方式来初始化机器人的位置和目标点的位置。机器人的位置通常包括x、y、z三个方向的坐标，而目标点的位置也是如此。

二、计算机器人位置与目标点之间的距离，并根据势场公式计算机器人受到的吸引力和排斥力。

这里需要用到势场公式，其中吸引力和排斥力分别是由目标点和障碍物产生的。使用matlab编写代码时，需要采用数组和循环结构等方式对机器人与障碍物之间的距离进行计算和处理。

三、根据机器人所受到的吸引力和排斥力计算出机器人移动的方向和速度。

这里需要根据机器人当前的位置和受到的力，计算出机器人下一步移动的方向和速度。在matlab中，可以使用矩阵计算等方式来实现这一步骤。

四、根据机器人的移动方向和速度来移动机器人。

最后，根据机器人的移动方向和速度，我们可以在matlab中编写代码来移动机器人。在实际应用中，需要考虑到机器人的物理特性和环境条件等因素，以确保机器人可以顺利完成路径规划任务。

总之，三维人工势场法matlab代码涉及到较多的数学运算和物理模型，需要非常熟练的matlab编程技巧和机器人控制知识才能开发出高效、精确的路径规划算法。

给一段关于人工势场法matlab代码

以下是一个简单的人工势场法的 Matlab 代码示例，用于机器人路径规划：

% 定义全局变量，存储机器人的位置和目标位置
global robot_pos;
global goal_pos;

% 初始化机器人位置和目标位置
robot_pos = [0, 0];
goal_pos = [10, 10];

% 定义参数
k_att = 2;  % 引力系数
k_rep = 10; % 斥力系数
d0 = 2;     % 斥力范围

% 定义循环次数和步长
n_iter = 1000;
delta_t = 0.1;

% 循环计算机器人运动轨迹
for i = 1:n_iter
    % 计算机器人当前位置到目标位置的距离
    distance = norm(robot_pos - goal_pos);
    
    % 如果机器人已经到达目标位置，则结束循环
    if distance < 0.1
        break;
    end
    
    % 计算机器人当前位置处的合力
    F_att = k_att * (goal_pos - robot_pos);
    F_rep = [0, 0];
    for j = 1:length(obstacles)
        d = norm(robot_pos - obstacles(j, :));
        if d < d0
            F_rep = F_rep + k_rep * (1/d - 1/d0) * ((robot_pos - obstacles(j, :))/d^3);
        end
    end
    F = F_att + F_rep;
    
    % 更新机器人位置
    robot_pos = robot_pos + delta_t * F;
    
    % 绘制机器人位置
    plot(robot_pos(1), robot_pos(2), 'ro', 'MarkerSize', 10);
    hold on;
    plot(goal_pos(1), goal_pos(2), 'gx', 'MarkerSize', 10);
    hold off;
    
    % 设置坐标轴范围
    xlim([-5, 15]);
    ylim([-5, 15]);
    axis square;
    
    % 暂停一段时间，方便观察
    pause(0.1);
end

在这个代码中，我们通过定义机器人位置和目标位置、斥力和引力系数等参数，然后在循环中逐步计算机器人的位置，并绘制出机器人的运动轨迹。请注意，这个代码示例只是一个简单的示例，实际的人工势场法算法实现可能更加复杂。