基于快速搜索随机树算法的3D空间避障路线规划仿真

基于快速搜索随机树算法的3D空间避障路线规划仿真

本文介绍了一种基于快速搜索随机树算法的3D空间避障路线规划仿真方法，该方法能够有效地解决3D空间中机器人的路径规划问题。文章首先对快速搜索随机树算法进行了介绍，然后详细阐述了算法的实现过程。最后，文章通过一个案例来验证了算法的可行性。

一、快速搜索随机树算法简介

快速搜索随机树（Rapidly Exploring Random Tree，简称RRT）算法是一种常用的自主导航路径规划算法。该算法能够在高维度状态空间中有效地搜索可行解，并生成随机探测树，从而避免了传统的离散化搜索算法中的曲率问题。

RRT算法是一种基于树结构的算法，它通过生长随机树的方式来搜索可行解。在搜索过程中，RRT算法不断地生成随机节点，并将其与树上的最近邻节点连接起来。由于随机节点的生成和连接都是基于概率的，因此该算法具有一定的随机性。

二、算法实现

1.环境准备

首先，需要定义一个3D空间来进行仿真。这个空间可以是一个简单的立方体，也可以是一个具有更多复杂特征的环境。

在MATLAB中创建3D空间的方法是使用patch函数。具体实现方式如下：

% 创建一个10*10*10的立方体
vertices = [-