基于人工势场法的移动机器人路径规划MATLAB仿真系统

资 源 简 介

本项目提供完整的MATLAB仿真，实现移动机器人基于人工势场法的局部路径规划。系统集成势场计算、动态避障和路径可视化模块，支持自定义障碍物与目标点，适用于机器人导航算法教学与研究验证。

详 情 说 明

基于人工势场的二维移动机器人局部路径规划MATLAB仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个基于人工势场法的移动机器人局部路径规划仿真系统。系统通过构建引力场和斥力场组合的人工势场，引导机器人从起始点安全避开障碍物到达目标点。系统包含完整的势场计算模块、路径规划模块和可视化仿真界面，能够实时展示机器人在不同障碍物环境下的运动轨迹和势场分布。

功能特性

• 人工势场建模：采用引力场与斥力场函数设计，构建合成势场
• 梯度下降路径规划：基于势场梯度进行路径搜索，实现智能避障
• 动态环境仿真：支持多种障碍物配置，实时展示机器人运动轨迹
• 可视化分析：提供势场分布等高线图、路径规划过程动画
• 性能评估：输出路径长度、规划时间等规划性能指标

使用方法

1. 设置环境参数：配置机器人起始位置、目标点位置
2. 定义障碍物：设置障碍物位置、作用半径和斥力系数
3. 调整规划参数：设置引力/斥力增益系数、安全距离阈值、最大迭代次数等
4. 运行仿真：执行路径规划算法，观察动态仿真过程
5. 分析结果：查看规划路径、势场分布图和性能指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装MATLAB基本工具箱
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示

文件说明

主程序文件整合了系统所有核心功能，包括环境初始化设置、人工势场计算模块、路径规划算法实现、动态仿真可视化以及结果分析输出。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果展示的完整流程，用户可通过修改配置参数快速进行不同场景的仿真实验。