基于人工势场的二维障碍路径规划算法及matlab实现

基于人工势场的二维障碍路径规划算法及matlab实现

在机器人路径规划领域，人工势场法是一种常用的方法。该方法通过仿照物理学中电场、重力等力场的概念，将障碍物看作带电粒子，机器人看作带电粒子所受到的力场来生成路径。本文将详细介绍基于人工势场法的二维障碍路径规划算法，并提供matlab实现代码。

1. 人工势场法原理

人工势场法主要采用两个力场：引导场和斥力场。引导场与目标点相关，可以看作是一个吸引机器人向目标点的力场；斥力场则与障碍物相关，将障碍物看作是带电粒子互相排斥并生成的力场。在引导场和斥力场的叠加作用下，机器人将受到来自两个力场的合力，沿着合力方向移动即可得到最终路径。

2. 算法步骤

(1) 将搜寻空间离散化为网格地图，用障碍物占据的网格格子表示障碍物。

(2) 根据目标点生成引导场。

(3) 对每一个非障碍物格子，计算其与障碍物之间斥力的作用力。

(4) 按照合力方向移动机器人，直到到达目标点。

3. matlab代码实现

下面是基于人工势场法的二维障碍路径规划算法matlab代码实现：

% 首先定义障碍物占据的空间范围
x_min = 0