人工势能避障算法凸形障碍物

资 源 简 介

人工势能避障算法凸形障碍物

详 情 说 明

人工势能场避障算法是一种广泛应用于机器人路径规划的经典方法。该算法通过构建虚拟势场来引导移动机器人在环境中安全导航。

凸形障碍物的处理 对于凸形障碍物，算法会在障碍物表面建立排斥势场。距离障碍物越近，排斥力越大。这种排斥力与目标点产生的吸引力共同作用，形成机器人的运动方向。凸形障碍物的几何特性允许算法通过简单数学描述（如圆形或多边形的距离函数）高效计算排斥力。

算法实现要点 目标点吸引力采用与距离成正比的线性或二次函数 障碍物排斥力在安全距离外急剧增大，避免碰撞 合力方向决定机器人瞬时运动方向

Matlab仿真优势 通过Matlab可视化可以直观展示势场分布和路径生成效果。典型的仿真步骤包括：初始化环境参数、实时更新势场计算、绘制机器人轨迹。凸形障碍物的规则形状简化了距离检测和排斥力计算，使得仿真效率更高。

该算法在已知环境下的静态避障场景表现良好，但需注意局部极小值问题。后续改进可结合速度势场或随机扰动策略增强复杂环境适应性。