导入规划路径的映射示例

负载exampleMaps.mat

导入的地图包括:simpleMap，complexMap和ternaryMap．

谁*地图*

名称大小字节类属性complexMap 41x52 2132 logical emptyMap 26x27 702 logical simpleMap 26x27 702 logical ternaryMap 501x501 2008008 double

使用进口simpleMap的数据并构造占用网格表示binaryOccupancyMap对象。将此地图的分辨率设置为2格/米。

地图= binaryOccupancyMap (simpleMap 2);

显示地图使用显示功能上的binaryOccupancyMap对象

显示(图)

定义机器人尺寸并膨胀地图

为了确保机器人不会与任何障碍发生碰撞，在将其提供给PRM路径规划器之前，应该根据机器人的尺寸膨胀地图。

这里机器人的尺寸可以假设为半径为0.2米的圆。然后，您可以使用膨胀函数。

robotRadius = 0.2;

如前所述，PRM不考虑机器人的维度，因此向PRM提供一个膨胀的映射将考虑机器人的维度。属性之前创建映射的副本膨胀函数保存原始映射。

mapInflated = (map)复印件;充气(mapInflated robotRadius);

显示的地图

显示(mapInflated)

构造PRM并设置参数

现在您需要定义一个路径规划器。创建一个mobileRobotPRM对象并定义关联的属性。

人口、难民和移民事务局= mobileRobotPRM;

将膨胀的映射分配给PRM对象

人口、难民和移民事务局。地图= mapInflated;

定义在PRM构建期间使用的PRM节点的数量。PRM使用给定映射上的给定节点数量构造一个路线图。根据输入映射的维度和复杂性，这是要调优的主要属性之一，以便在映射上的两个点之间获得解决方案。大量的节点创建一个密集的路线图，增加了找到路径的概率。然而，节点越多，创建路线图和寻找解决方案的计算时间就越长。

人口、难民和移民事务局。NumNodes = 50;

定义地图上两个连接节点之间的最大允许距离。PRM连接地图上被这个距离(或更小)分隔的所有节点。这是在较大和/或复杂的输入映射情况下需要调优的另一个属性。较大的连接距离增加了节点之间的连通性，更容易找到路径，但会增加路线图创建的计算时间。

人口、难民和移民事务局。ConnectionDistance = 5;

在构造的PRM上寻找可行路径

在地图上定义路径规划器要使用的开始和结束位置。

startLocation = [2 1];endLocation = [12 10];

属性查找起始位置和结束位置之间的路径findpath函数。解决方案是一组从起始位置到结束位置的路径点。请注意,路径会因PRM算法的概率性质而有所不同。

path = findpath(prm, startLocation, endLocation)

路径=7×22.0000 1.0000 1.9569 1.0546 1.8369 2.3856 3.2389 6.6106 7.8260 8.1330 11.4632 10.5857 12.0000 10.0000

显示PRM解决方案。

显示(人口、难民和移民事务局)

对大而复杂的地图使用PRM

使用进口complexMap数据，它表示一个庞大而复杂的楼层平面图，并构建一个给定分辨率(1 cell per meter)的二进制占用网格表示。

地图= binaryOccupancyMap (complexMap, 1);

显示地图。

显示(图)

基于机器人维度膨胀地图

复制并膨胀地图，以考虑到机器人的大小，以避免障碍

mapInflated = (map)复印件;充气(mapInflated robotRadius);

显示的地图。

显示(mapInflated)

将现有的PRM对象与新映射关联并设置参数

使用新膨胀的映射更新PRM对象，并定义其他属性。

人口、难民和移民事务局。地图= mapInflated;

设置NumNodes和ConnectionDistance属性。

人口、难民和移民事务局。NumNodes = 20;人口、难民和移民事务局。ConnectionDistance = 15;

人口、难民和移民事务局图显示。

显示(人口、难民和移民事务局)

在构造的PRM上寻找可行路径

在地图上定义开始和结束位置以找到无障碍路径。

startLocation = [3 3];endLocation = [45 35];

在起始位置和结束位置之间寻找解决方案。对于复杂映射，对于给定数量的节点可能没有可行路径(返回空路径)。

路径= findpath(prm, startLocation, endLocation);

由于您是在一个大型且复杂的映射上规划路径，因此可能需要更多的节点。然而，通常不清楚多少节点才足够。调整节点的数量，以确保在开始和结束位置之间有可行的路径。

而isempty(路径)未找到可行路径，请增加节点数人口、难民和移民事务局。NumNodes =人口、难民和移民事务局。NumNodes + 10;%使用|update|函数重新创建更改后的PRM路线图%属性更新(人口、难民和移民事务局);%使用更新后的PRM搜索可行路径路径= findpath(prm, startLocation, endLocation);结束

显示路径。

路径

路径=12×23.0000 3.0000 4.2287 4.2628 7.7686 5.6520 6.8570 8.2389 19.5613 8.4030 33.1838 8.7614 31.3248 16.3874 41.3317 17.5090 48.3017 25.8527 49.4926 36.8804⋮

人口、难民和移民事务局显示的解决方案。

显示(人口、难民和移民事务局)