基于人工势场的机器人路径规划问题及代码实现

基于人工势场的机器人路径规划问题及代码实现

机器人路径规划是机器人技术中的关键问题之一。其中，人工势场法是一种较为常用的方法。在这种方法中，机器人会感知到周围环境并根据环境中不同的势场分布规划自身移动路线，从而达到规划路径的目的。

该算法基于两种力的作用：引力和斥力。引力是指机器人对目标点的吸引力，而斥力则是指机器人与障碍物之间的排斥力。机器人会在这些力的影响下移动，直到到达目标点。

下面给出一个基于MATLAB的人工势场机器人路径规划问题的代码实现：

% 初始化变量
start = [0, 0];  % 起点坐标
goal = [10, 10];  % 终点坐标
obstacle1 = [5, 5, 2];  % 障碍物位置及半径
obstacle2 = [8, 3, 1];
obstacle3 = [2, 6, 1];
obstacles = [obstacle1; obstacle2; obstacle3];  % 所有障碍物

% 定义函数计算机器人状态
robot_state = @(pos) [pos(1), pos(2)];

% 定义函数计算引力
attractive_force = @(pos) -(pos - goal);

% 定义函数计算斥力
repulsive_force = @(pos) sum(arrayfun(@(i) (pos - obstacles(i, 1:2)) / norm(pos - ob