matlab simulation of the potential field based on the relative position of the s...

资 源 简 介

matlab simulation of the potential field based on the relative position of the s...

详 情 说 明

在机器人路径规划中，基于相对位置的势场法是一种常用方法。其核心思想是通过构造虚拟势场来引导机器人避开障碍物并到达目标位置。在MATLAB仿真中，势场函数参数的合理选取直接影响路径规划的效果。

势场函数通常由引力和斥力两部分组成。引力场参数决定了机器人朝向目标位置的吸引强度，而斥力场参数控制障碍物的排斥力度。针对相对位置的参数选取，我们需要注意以下几个关键点：

引力场参数需要保证在远距离时能提供足够大的引导力，但接近目标时又要避免振荡现象。常用的做法是采用线性或二次型引力函数，并根据场景尺寸调整增益系数。

斥力场参数的选取更为复杂，需要考虑障碍物的形状和分布密度。过大的斥力会导致路径震荡，过小则无法有效避障。建议采用指数衰减型斥力函数，并设置有效作用范围。

在MATLAB仿真时，可以通过参数扫描方法寻找最优组合。先固定引力参数，再调整斥力参数观察路径平滑度；或采用优化算法自动搜索参数空间。同时要注意相对位置归一化处理，确保参数在不同场景下的通用性。

参数调整过程中，建议重点关注几个指标：路径长度、平滑度、避障成功率以及计算效率。良好的参数组合应该在各方面取得平衡，而不仅仅是优化单一指标。