人工势场的机器人路径规划的仿真

资 源 简 介

人工势场的机器人路径规划的仿真

详 情 说 明

人工势场的机器人路径规划是一种模拟物理场效应的导航方法，常用于机器人避障与目标追踪。其核心思想是将目标点建模为吸引力场，障碍物建模为排斥力场，机器人通过计算合力方向逐步移动至目标位置。

在仿真实现中，通常会定义以下关键参数：吸引力系数、排斥力系数、障碍物影响半径以及运动步长。吸引力随机器人接近目标而增强，排斥力则在障碍物附近急剧升高，确保安全距离。阈值调整直接影响机器人的避障灵敏度——例如增大排斥力阈值会使路径更平滑但可能贴近障碍物，减小阈值则增强避障激进性。

仿真的优势在于直观展示路径生成过程，开发者可通过调整参数观察机器人对不同障碍分布的响应，例如直角转弯、狭窄通道等场景。典型问题包括局部极小值（机器人被困在势场凹陷处），此时需引入随机扰动或切换全局规划策略作为补充。

扩展应用中，可结合动态势场处理移动障碍物，或引入机器学习优化阈值参数以适应复杂环境。