移动机器人算法设计

映射,路径规划,路径跟踪,状态估计

这些机器人系统工具箱™算法专注于移动机器人或地面车辆的应用。这些算法帮助你的整个移动机器人的工作流程,从测绘规划和控制。您可以使用占用网格环境的地图,开发机器人路径规划算法,在给定的环境,并调整控制器遵循一系列航路点。根据您的机器人激光雷达传感器数据进行状态估计。

功能

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binaryOccupancyMap 创建一个二进制值占用电网
getOc​​cupancy 获取的位置占用率值
膨胀 每个充气占据网格位置
移动 移动地图在世界坐标系
occupancyMatrix 转换占用网格矩阵
光线投射 沿射线计算细胞指数
lidarScan 用于存储2-d激光雷达扫描创建对象
情节 显示激光或激光雷达扫描读数
removeInvalidData 删除无效范围和角度数据
transformScan 变换基于相对位姿激光扫描
stateEstimatorPF 创建粒子滤波状态估计
初始化 初始化颗粒过滤器的状态
预测 预测在下一时间步骤机器人的状态
正确 基于传感器的测量调节状态估计
getStateEstimate 提取颗粒最好的状态估计和协方差
mobileRobotPRM 创建概率地图路径规划
findpath 查找路线起点和目标点之间的路径
controllerPurePursuit 创建控制器遵循航点的集
ackermannKinematics 轿车般的转向车辆模型
bicycleKinematics 自行车车型
differentialDriveKinematics 差分驱动车型
unicycleKinematics 独轮车车型

阿克曼运动模型 轿车般的车辆运动使用阿克曼运动学模型
自行车运动模型 计算轿车般车辆运动用自行车的运动模型
差分驱动运动模型 使用差分驱动器的运动模型计算车辆运动
独轮车运动模型 使用独轮车运动模型计算车辆运动
单纯追求 线性和角速度控制命令

主题

测绘和路径规划

入住网格

占用网格功能和地图结构的详细信息。

概率路线图(PRM)

如何PRM算法的工作和具体调整参数。

在不同复杂的环境路径规划

这个例子演示了如何计算使用概率地图(PRM)路径规划给定地图上两个地点之间的障碍自由路径。

与已知的体式映射

该示例示出了如何创建地图上使用范围传感器读数和机器人的姿势为差分驱动机器人的环境。

规划路径的差分驱动机器人在Simulink万博1manbetx

这个例子演示了如何在一个Simulink®中指定的地图上的两个位置之间执行无障碍通道。万博1manbetx

运动建模

模拟不同的运动学模型的移动机器人

这个例子展示了如何在不同的环境下机器人运动学型号型号并进行比较。

机器人控制

单纯追求控制器

单纯追求控制器的功能和算法的细节。

路径跟踪的差分驱动机器人

该实施例表明如何控制一个机器人跟随使用机器人仿真的期望路径。

控制差分驱动机器人在凉亭的Simulink万博1manbetx

此示例示出了如何控制利用Simulink中凉亭协同仿真的差分驱动器的机器人。万博1manbetx

状态估计

粒子滤波参数

要使用stateEstimatorPF颗粒过滤器时,必须指定参数,例如粒子的数量,初始粒子的位置,以及状态估计方法。

粒子滤波工作流程

的颗粒过滤器是递归贝叶斯状态估计器,它使用离散颗粒近似的估计状态的后验分布。

跟踪轿车般的机器人粒子滤波

粒子滤波是一种基于采样递归贝叶斯估计算法,这是在实施stateEstimatorPF对象

精选示例