主要内容

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应用。这些算法可以帮助您完成从绘图到规划和控制的整个移动机器人工作流。您可以使用占用网格创建环境地图,为给定环境中的机器人开发路径规划算法,并调整控制器以遵循一组路径点。根据机器人的激光雷达传感器数据执行状态估计。

功能

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binaryOccupancyMap 用二进制值创建占用网格
getOccupancy 获取位置的占用值
膨胀 膨胀每个占据的网格位置
移动 在世界框架中移动地图
occupancyMatrix 将占用网格转换为矩阵
raycast 沿着射线计算单元格指数
lidarScan 创建存储2-D激光雷达扫描的对象
情节 显示激光或激光雷达扫描读数
removeInvalidData 移除无效的距离和角度数据
transformScan 基于相对位姿的激光扫描变换
stateEstimatorPF 创建粒子滤波器状态估计器
初始化 初始化粒子过滤器的状态
预测 预测机器人在下一时刻的状态
正确的 调整基于传感器测量的状态估计
getStateEstimate 从粒子中提取最佳状态估计和协方差
mobileRobotPRM 创建概率路线图路径规划器
findpath 在路线图上找到起点和目标之间的路径
controllerPurePursuit 创建控制器以遵循一组路径点
ackermannKinematics 汽车式转向车辆模型
bicycleKinematics 自行车车模型
differentialDriveKinematics 差动式驱动车辆模型
unicycleKinematics 独轮车车辆模型

阿克曼运动学模型 采用Ackermann运动学模型进行仿车运动
自行车运动模型 利用自行车运动模型计算汽车运动
差动驱动运动学模型 利用差动驱动运动学模型计算车辆运动
独轮车运动模型 利用独轮车运动学模型计算车辆运动
单纯的追求 线性和角速度控制命令

主题

映射与路径规划

占用网格

详细的入住率网格功能和地图结构。

概率路线图(人口、难民和移民事务局)

PRM算法的工作原理和具体的调优参数。

不同复杂性环境下的路径规划

这个例子演示了如何使用概率路线图(PRM)路径规划器计算给定地图上两个位置之间的无障碍路径。

已知姿态的映射

这个例子展示了如何使用距离传感器读数和差动驱动机器人的机器人姿态来创建环境地图。

在Simulink中规划差动驱动机器人的路径万博1manbetx

这个例子演示了如何在Simulink®中执行给定地图上的两个位置之间的无障碍路径。万博1manbetx

运动建模

移动机器人运动学方程

了解移动机器人运动学方程的细节,包括独轮车,自行车,差速器,和阿克曼模型。

模拟移动机器人的不同运动学模型

这个例子展示了如何在一个环境中建立不同的机器人运动学模型并进行比较。

机器人控制

纯追求控制器

纯追求控制器的功能和算法细节。

差动驱动机器人的路径跟踪

这个例子演示了如何使用机器人模拟器来控制机器人沿着期望的路径前进。

用Simulink控制凉亭差动驱动机器人万博1manbetx

本实例演示了如何利用Simulink在Gazebo联合仿真中控制差动驱动机器人。万博1manbetx

状态估计

粒子滤波参数

使用stateEstimatorPF粒子滤波时,必须指定粒子数、初始粒子位置和状态估计方法等参数。

粒子滤波的工作流

粒子滤波器是一种递归的贝叶斯状态估计器,它使用离散粒子来近似估计状态的后验分布。

使用粒子过滤器跟踪一个汽车机器人

粒子滤波是一种基于采样的递归贝叶斯估计算法stateEstimatorPF对象。

特色的例子