基于粒子群优化算法的最优机器人路径规划(Matlab代码实现)

简介: 基于粒子群优化算法的最优机器人路径规划(Matlab代码实现)

1 概述

近年来,智能机器人逐渐应用于医疗、服务、航空等众多领域。路径规划作为机器人实现智能自主规划的关键技术,受到众多学者的广泛关注2'。其具体含义是指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,径规划算法实时性较差、实现较为复杂,在现有的技术条件下难以保证搜索结果有较高的精度4。而在静态路径规划的算法中,指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,自主规划出一条无碰撞的有效路径3'。路径规划根据可支配的外界环境有效信息的程度可以分为静态路径规划和动态路径规划。A *算法相较于人工势场法l5、LPA*算法、 Dijkstra算法l6.遗传算法7I等,因具备快速高效、灵活度高且精度准确的优势而被引入静态路径规划中但是传统A "算法规划的路径仍旧存在过多冗杂点转折点以及搜索效率较差的问题,且部分路径带有尖角不够平滑。


2 运行结果

👨‍🎓博主课外兴趣:中西方哲学,送予读者:


👨‍💻做科研,涉及到一个深在的思想系统,需要科研者逻辑缜密,踏实认真,但是不能只是努力,很多时候借力比努力更重要,然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学,什么是电的时候,不要觉得这些问题搞笑,哲学就是追究终极问题,寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。在我这个专栏记录我有空时的一些哲学思考和科研笔记:科研和哲思。建议读者按目录次序逐一浏览,免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路,它不足为你揭示全部问题的答案,但若能让人胸中升起一朵朵疑云,也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致,万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨,那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“真理”上的尘埃吧。


    或许,雨过云收,神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎


3 Matlab代码实现

function model=CreateModel()
    % Source
    xs=0;
    ys=0;
    % Target (Destination)
    xt=4;
    yt=6;
    xobs=[1.5 4.0 1.2];
    yobs=[4.5 3.0 1.5];
    robs=[1.5 1.0 0.8];
    n=3;
    xmin=-10;
    xmax= 10;
    ymin=-10;
    ymax= 10;
    model.xs=xs;
    model.ys=ys;
    model.xt=xt;
    model.yt=yt;
    model.xobs=xobs;
    model.yobs=yobs;
    model.robs=robs;
    model.n=n;
    model.xmin=xmin;
    model.xmax=xmax;
    model.ymin=ymin;
    model.ymax=ymax;
end


近年来,智能机器人逐渐应用于医疗、服务、航空等众多领域。路径规划作为机器人实现智能自主规划的关键技术,受到众多学者的广泛关注2'。其具体含义是指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,径规划算法实时性较差、实现较为复杂,在现有的技术条件下难以保证搜索结果有较高的精度4。而在静态路径规划的算法中,指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,自主规划出一条无碰撞的有效路径3'。路径规划根据可支配的外界环境有效信息的程度可以分为静态路径规划和动态路径规划。A *算法相较于人工势场法l5、LPA*算法、 Dijkstra算法l6.遗传算法7I等,因具备快速高效、灵活度高且精度准确的优势而被引入静态路径规划中但是传统A "算法规划的路径仍旧存在过多冗杂点转折点以及搜索效率较差的问题,且部分路径带有尖角不够平滑。


近年来,智能机器人逐渐应用于医疗、服务、航空等众多领域。路径规划作为机器人实现智能自主规划的关键技术,受到众多学者的广泛关注2'。其具体含义是指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,径规划算法实时性较差、实现较为复杂,在现有的技术条件下难以保证搜索结果有较高的精度4。而在静态路径规划的算法中,指移动机器人在存在障碍物的真实空间环境中,自主规划出一条无碰撞的有效路径3'。路径规划根据可支配的外界环境有效信息的程度可以分为静态路径规划和动态路径规划。A *算法相较于人工势场法l5、LPA*算法、 Dijkstra算法l6.遗传算法7I等,因具备快速高效、灵活度高且精度准确的优势而被引入静态路径规划中但是传统A "算法规划的路径仍旧存在过多冗杂点转折点以及搜索效率较差的问题,且部分路径带有尖角不够平滑。

相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于PSO粒子群优化的CNN-LSTM-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目展示了基于PSO优化的CNN-LSTM-SAM网络时间序列预测算法。使用Matlab2022a开发,完整代码含中文注释及操作视频。算法结合卷积层提取局部特征、LSTM处理长期依赖、自注意力机制捕捉全局特征,通过粒子群优化提升预测精度。适用于金融市场、气象预报等领域,提供高效准确的预测结果。
|
3天前
|
算法 机器人 数据安全/隐私保护
四自由度SCARA机器人的运动学和动力学matlab建模与仿真
本课题深入研究SCARA机器人系统,提出其动力学与运动学模型,并基于MATLAB Robotics Toolbox建立四自由度SCARA机器人仿真对象。通过理论结合仿真实验,实现了运动学正解、逆解及轨迹规划等功能,完成系统实验和算法验证。SCARA机器人以其平面关节结构实现快速定位与装配,在自动生产线中广泛应用,尤其在电子和汽车行业表现优异。使用D-H参数法进行结构建模,推导末端执行器的位姿,建立了机器人的运动学方程。
|
6天前
|
算法 数据安全/隐私保护
基于惯性加权PSO优化的目标函数最小值求解matlab仿真
本程序基于惯性加权粒子群优化(IWPSO)算法,在MATLAB2022A上实现目标函数最小值求解的仿真。核心代码通过主循环迭代更新粒子速度和位置,动态调整惯性权重,平衡全局探索与局部开发。最终输出最优解及适应度变化图,并绘制等高线图展示优化过程。完整程序运行后无水印。 IWPSO改进了基本PSO算法,通过引入惯性权重因子,提高了复杂优化问题的搜索效率和精度,避免早熟收敛,增强了全局寻优能力。
|
7天前
|
算法 数据安全/隐私保护 索引
基于GWO灰狼优化的多目标优化算法matlab仿真
本程序基于灰狼优化(GWO)算法实现多目标优化,适用于2个目标函数的MATLAB仿真。使用MATLAB2022A版本运行,迭代1000次后无水印输出结果。GWO通过模拟灰狼的社会层级和狩猎行为,有效搜索解空间,找到帕累托最优解集。核心步骤包括初始化狼群、更新领导者位置及适应值计算,确保高效探索多目标优化问题。该方法适用于工程、经济等领域复杂决策问题。
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于贝叶斯优化的自适应马尔科夫链蒙特卡洛(Adaptive-MCMC)算法matlab仿真
本项目基于贝叶斯优化的自适应马尔科夫链蒙特卡洛(Adaptive-MCMC)算法,实现MATLAB仿真,并对比Kawasaki sampler、IMExpert、IMUnif和IMBayesOpt四种方法。核心在于利用历史采样信息动态调整MCMC参数,以高效探索复杂概率分布。完整程序在MATLAB2022A上运行,展示T1-T7结果,无水印。该算法结合贝叶斯优化与MCMC技术,通过代理模型和采集函数优化采样效率。
|
7月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
284 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
7月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
169 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
7月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
144 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
10月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)

热门文章

最新文章