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⛄ 内容介绍
路径规划是计算机科学中的一个重要领域,它涉及到寻找最优路径以在给定条件下移动。近年来,猎食者优化算法作为一种新兴的优化方法,已经在路径规划领域中取得了显著的成果。
猎食者优化算法是一种模拟自然界中食物链和捕食关系的优化算法。它模拟了猎食者在寻找猎物时的行为,通过不断迭代和优化来寻找最佳解决方案。这种算法的灵感来自于自然界中的食物链和捕食关系,其中猎食者追逐猎物并通过不断优化策略来获得食物。
在路径规划中,猎食者优化算法可以用来寻找最短路径或最优路径。它通过将路径规划问题转化为一个优化问题,并使用猎食者的行为模式来搜索最佳路径。这种算法的优势在于它能够通过模拟自然界的行为来寻找最优解决方案,从而提高了路径规划的效率和准确性。
猎食者优化算法的应用不仅局限于路径规划领域,它还可以用于其他优化问题的解决。例如,在物流领域中,猎食者优化算法可以帮助优化货物的运输路径,从而提高物流效率和降低成本。在无人驾驶领域中,猎食者优化算法可以用来规划车辆的行驶路径,以提高安全性和效率。
总之,基于猎食者优化的路径规划算法是一种有效的优化方法,它通过模拟自然界中猎食者的行为来寻找最佳路径。这种算法在路径规划领域中已经取得了显著的成果,并且在其他领域中也具有广泛的应用前景。通过将猎食者优化算法与其他优化方法相结合,我们可以进一步提高路径规划的效率和准确性。
室内环境栅格法建模步骤
1.栅格粒大小的选取
栅格的大小是个关键因素,栅格选的小,环境分辨率较大,环境信息存储量大,决策速度慢。
栅格选的大,环境分辨率较小,环境信息存储量小,决策速度快,但在密集障碍物环境中发现路径的能力较弱。
2.障碍物栅格确定
当机器人新进入一个环境时,它是不知道室内障碍物信息的,这就需要机器人能够遍历整个环境,检测障碍物的位置,并根据障碍物位置找到对应栅格地图中的序号值,并对相应的栅格值进行修改。自由栅格为不包含障碍物的栅格赋值为0,障碍物栅格为包含障碍物的栅格赋值为1.
3.未知环境的栅格地图的建立
通常把终点设置为一个不能到达的点,比如(-1,-1),同时机器人在寻路过程中遵循“下右上左”的原则,即机器人先向下行走,当机器人前方遇到障碍物时,机器人转向右走,遵循这样的规则,机器人最终可以搜索出所有的可行路径,并且机器人最终将返回起始点。
备注:在栅格地图上,有这么一条原则,障碍物的大小永远等于n个栅格的大小,不会出现半个栅格这样的情况。
目标函数设定
⛄ 部分代码
function drawPath(path,G,flag)%%%%xGrid=size(G,2);drawShanGe(G,flag)hold onset(gca,'XtickLabel','')set(gca,'YtickLabel','')L=size(path,1);Sx=path(1,1)-0.5;Sy=path(1,2)-0.5;plot(Sx,Sy,'ro','MarkerSize',5,'LineWidth',5); % 起点for i=1:L-1 plot([path(i,2) path(i+1,2)]-0.5,[path(i,1) path(i+1,1)]-0.5,'k-','LineWidth',1.5,'markersize',10) hold onendEx=path(end,1)-0.5;Ey=path(end,2)-0.5;plot(Ex,Ey,'gs','MarkerSize',5,'LineWidth',5); % 终点
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 张毅,刘杰.一种基于优化混合蚁群算法的机器人路径规划算法:CN201711121774.X[P].CN107917711A[2023-07-10].
[2] 吴宪祥,郭宝龙,王娟.基于粒子群三次样条优化的移动机器人路径规划算法[J].机器人, 2009, 31(6):5.DOI:10.3321/j.issn:1002-0446.2009.06.013.
[3] 崔鼎,郝南海,郭阳宽.基于RRT*改进的路径规划算法[J].机床与液压, 2020(9).