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

使用导入的simpleMap数据并使用二进制职业映射对象。将此地图的分辨率设置为2格/米。

map=二进制职业映射（simpleMap，2）；

使用显示功能上的二进制职业映射对象

显示（地图）

定义机器人尺寸并放大地图

为确保机器人不会与任何障碍物碰撞，在将地图提供给PRM路径规划器之前，应按机器人的尺寸对地图进行充气。

这里，机器人的尺寸可以假设为半径为0.2米的圆。然后，可以使用膨胀函数。

robotRadius = 0.2;

如前所述，PRM不考虑机器人的尺寸，因此向PRM提供充气地图时会考虑机器人的尺寸。在使用之前创建地图的副本膨胀函数以保留原始地图。

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

显示充气地图

显示(mapInflated)

构造PRM并设置参数

现在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。

prm=移动机器人prm；

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起点和终点位置。

位置=[2 1]；endLocation=[12 10]；

属性查找起始位置和结束位置之间的路径查找路径函数。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)

对大型复杂地图使用PRM

使用导入的complexMap数据，表示一个大型而复杂的楼层平面，并以给定的分辨率（每米1个单元）构建一个二进制占用网格表示

map=binarycompencymap（complexMap，1）；

显示地图。

显示（地图）

基于机器人尺寸的地图充气

复制并膨胀地图，以考虑到机器人的大小，以避免障碍

mapinflate=复制（映射）；充气（mapInflated，robotRadius）；

显示的地图。

显示(mapInflated)

将现有PRM对象与新贴图关联并设置参数

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;

设定珠心和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;

显示PRM图形。

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。

位置=[3]；末端位置=[45 35]；

在开始位置和结束位置之间搜索解决方案。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prm.NumNodes=prm.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);%使用更新的PRM搜索可行路径路径=findpath（prm、startLocation、endLocation）；终止

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)