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⛄ 内容介绍
一种APFRRT算法的机器人避障路径规划方法,在已知起始位置,目标位置和障碍物环境信息的条件下,利用APFRRT算法,引入障碍物数目参数和算法切换策略避免传统APF算法无法到达目标点和陷入局部最小值,引入双边最近节点选择策略;提出的改进APFRRT算法减少了路径长度,提升了算法效率,可以很好地适用于机器人避障路径规划问题.
⛄ 部分代码
clc
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close all
%% 初始化
path='scc.png';
map=loadMap(path);
% 最大迭代次数
RRTCountMax = 30000;
APFCountMax = 30000;
% 步长
RRTstep = 20;
APFstep = 2;
% 起始点、目标点
%select = 5;
starts = [100, 100; 100, 100; 100, 100; 1, 3; 4,4];
targets = [300, 400; 950,750; 100, 500; 5, 9; 9,8];
%
select = 1;
start = starts(select, :);
target = targets(select, :);
% x_I = 100; y_I = 100; % 设置初始点 100,100
% x_G = 200; y_G = 200; % 设置目标点 750,750
% 障碍物 x y r
obs = [
960, 690, 20;
540, 690, 20;
90,200,10;
55,400,10;
60,550,10;
]; % 动态障碍点圆心坐标及半径
obsv = [
2, 2, 0;
-2, -2, 0;
-2,0,0;
1,0,0;
-1,0,0;
];
% kAttr, kRep
kAttr = 0.01; % 引力系数
kRep = 10; % 斥力系数
kObs = 5; % 作用延伸范围
figure
imshow(map)
hold on;
plot(start(1), start(2), 'p', markersize=10, color='red');
plot(target(1), target(2), 'p', markersize=10, color='green');
ok = false;
result = [];
while ~ok
ok = true;
rrt_result = RRTstar(map, start, target, obs, RRTstep, RRTCountMax);
if isempty(rrt_result)
disp("rrt star cannot find path")
return
end
if size(rrt_result, 1) == 1
disp('start == target')
return
end
hflag=0;
h1=[];
for i = 2: size(rrt_result, 1)
apf_start = rrt_result(i - 1, :);
apf_target = rrt_result(i, :);
[h1,hflag,apf_result, success, newStart, count, obs] = APF(h1,hflag,map, start, target,apf_start, apf_target, obs,obsv, APFstep, APFCountMax, kAttr, kRep, kObs);
result = [result; apf_result];
if (success == false)
ok = false;
start = newStart;
break;
end
end
end
plot(result(1:end, 1), result(1:end, 2), '--', color='g');
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 陈少斌, 蒋静坪. 基于神经网络和粒子群优化算法的移动机器人动态避障路径规划[J]. 系统仿真技术, 2006(4):6.
[2] 彭鹏张志安黄学功. 基于APF-RRT的双机械臂动态避障路径规划[J]. 机械传动, 2022, 46(4):48-54.
[3] 黄永良, 李燕, 张小龙. 基于改进蚁群算法的机器人路径规划[J]. 电脑与信息技术, 2023, 31(2):4.
[4] 闵凤, 江翠翠, 姚忠福. 基于Matlab和V-REP的移动机器人路径规划仿真平台[J]. 科技经济导刊, 2019(5):2.
[5] 唐新星, 刘博聪, 项天野,等. 一种改进APF-RRT算法的机器人避障路径规划方法:, CN202211189700.0[P]. 2023.
[6] 杨姗姗, 戴学丰, 唱江华. 实现机器人动态路径规划的仿真系统[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(32):4.
