【栅格地图路径规划】基于动态衡量启发式A星算法实现机器人栅格地图路径规划附matlab代码

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⛄ 内容介绍

一种基于动态权重的A星算法改进方法,其中方法包括:对A星算法的估价函数进行改进;设计动态权值生成器,根据环境信息实时生成当前节点的启发式权值;当机器人离起始点较近时,h(n)占的比重较大;当机器人不断接近目标时,g(n)的权值逐渐增加;其中,h(n)为从指定位置运行到终点的估计代价,g(n)为从起点移动到指定方格的移动代价.本发明在机器人对目标点进行寻路地过程中,通过对A星算法的路径评价函数加入实时调整的动态启发式权值,来实现寻路的精确度与效率的统一.​

⛄ 部分代码

%% 

%这个矩阵的作用就是随机生成环境，障碍物，起始点，终止点等

function [field, startposind, goalposind, costchart, fieldpointers] = initializeField(n,wallpercent)

    field = 10*ones(n,n);%设置任意两方格间的距离为10

    field(ind2sub([n n],ceil(n^2.*rand(n*n*wallpercent,1)))) = Inf;%向上取整

    % 随机生成起始点和终止点

    startposind = sub2ind([n,n],ceil(n.*rand),ceil(n.*rand));  %随机生成起始点的索引值

    goalposind = sub2ind([n,n],ceil(n.*rand),ceil(n.*rand));   %随机生成终止点的索引值

    field(startposind) = 0; field(goalposind) = 0;  %把矩阵中起始点和终止点处的值设为0

    

    costchart = NaN*ones(n,n);%生成一个nxn的矩阵costchart，每个元素都设为NaN。就是矩阵初始NaN无效数据

    costchart(startposind) = 0;%在矩阵costchart中将起始点位置处的值设为0

    

    % 生成元胞数组

    fieldpointers = cell(n,n);%生成元胞数组n*n

    fieldpointers{startposind} = 'S'; fieldpointers{goalposind} = 'G'; %将元胞数组的起始点的位置处设为 'S'，终止点处设为'G'

    fieldpointers(field==inf)={0};

    

   

end

% end of this function

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 周东健, 张兴国, 马海波,等. 基于栅格地图-蚁群算法的机器人最优路径规划[J]. 南通大学学报:自然科学版, 2013, 12(4):91-94.

[2] 华洪, 张志安, 施振稳,等. 动态环境下多重A算法的机器人路径规划方法[J]. 计算机工程与应用, 2021.

[3] 翟冬灵, 葛凯, 张二阳. 一种基于改进A星策略的移动机器人路径规划方法:.

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