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plan

Encuentra una ruta libre de obstáculos entre dos poses.

Sintaxis

path = plan(planner,start,goal)

[path,directions] = plan(planner,start,goal)

[path,directions,solutionInfo] = plan(planner,start,goal)

[___] = plan(___,"SearchMode",mode)

Descripción

path = plan(planner,start,goal) calcula una ruta sin obstáculos entre las posiciones inicial y final, especificadas como vectores [x y theta], utilizando el objeto de entrada plannerHybridAStar.

[path,directions] = plan(planner,start,goal) también devuelve la dirección del movimiento para cada pose a lo largo de la ruta, directions, como un vector columna. Un valor de 1 indica dirección hacia adelante y un valor de -1 indica dirección hacia atrás. La función devuelve un vector columna vacío cuando el planificador no puede encontrar una ruta.

[path,directions,solutionInfo] = plan(planner,start,goal) también devuelve solutionInfo que contiene la información de la solución de la planificación de ruta como una estructura.

[___] = plan(___,"SearchMode",mode) especifica el modo del algoritmo de búsqueda mode además de cualquier combinación de argumentos de sintaxis anteriores.

Ejemplos

Planificación de rutas sin obstáculos utilizando Hybrid A Star

Planifique una ruta libre de colisiones para un vehículo a través de un estacionamiento utilizando el algoritmo Hybrid A*.

Crear y asignar mapa al validador de estado

Cargue los valores de costes de las celdas en el mapa de costes de vehículos de un estacionamiento.

load parkingLotCostVal.mat % costVal

Crea un binaryOccupancyMap con valores de costo.

resolution = 3;
map = binaryOccupancyMap(costVal,resolution);

Crea un espacio de estados.

ss = stateSpaceSE2;

Actualice los límites del espacio de estados para que sean los mismos que los límites del mapa.

ss.StateBounds = [map.XWorldLimits;map.YWorldLimits;[-pi pi]];

Cree un objeto de validación de estado para verificar colisiones.

sv = validatorOccupancyMap(ss);

Asigne el mapa al objeto del validador de estado.

sv.Map = map;

Planificar y visualizar la ruta

Inicialice el objeto plannerHybridAStar con el objeto validador de estado. Especifique las propiedades MinTurningRadius y MotionPrimitiveLength del planificador.

planner = plannerHybridAStar(sv, ...
                             MinTurningRadius=4, ...
                             MotionPrimitiveLength=6);

Define las posiciones inicial y final del vehículo como vectores [x, y, theta]. x y y especifican la posición en metros, y theta especifica el ángulo de orientación en radianes.

startPose = [4 9 pi/2]; % [meters, meters, radians]
goalPose = [30 19 -pi/2];

Planifica una ruta desde la pose inicial hasta la pose objetivo.

refpath = plan(planner,startPose,goalPose,SearchMode='exhaustive');     

Visualice la ruta usando la función show.

show(planner)

Argumentos de entrada

planner — Planificador de rutas híbrido A*

objeto plannerHybridAStar

Planificador de rutas híbrido A*, especificado como un objeto plannerHybridAStar.

start — Ubicación inicial de la ruta

vector de tres elementos

Ubicación de inicio de la ruta, especificada como un vector de 1 por 3 con el formato [x y theta]. x y y especifican la posición en metros, y theta especifica el ángulo de orientación en radianes.

Ejemplo: [5 5 pi/2]

Tipos de datos: double

goal — Ubicación final de la ruta

vector de tres elementos

Ubicación final de la ruta, especificada como un vector de 1 por 3 con la forma [x y theta]. x y y especifican la posición en metros, y theta especifica el ángulo de orientación en radianes.

Ejemplo: [45 45 pi/4]

Tipos de datos: double

mode — Modo de algoritmo de búsqueda

"greedy" (predeterminado) | "exhaustive"

Modo de algoritmo de búsqueda, especificado como una de estas opciones:

• "greedy" — Priorizar la búsqueda de una solución en el menor tiempo posible en promedio.

• "exhaustive" — Aumente la cantidad de nodos en el conjunto abierto para optimizar la solución.

Ejemplo: plan(phastar,start,goal,"SearchMode","greedy")

Tipos de datos: string | char

Argumentos de salida

path — Ruta sin obstáculos

objeto navPath

Camino sin obstáculos, devuelto como un objeto navPath.

directions — Direcciones de movimiento

vector columna de 1 s (hacia adelante) y –1 s (hacia atrás)

Dirección de movimiento para cada pose a lo largo de la ruta, devuelta como un vector columna de 1 s (adelante) y –1 s (atrás).

Tipos de datos: double

solutionInfo — Información de la solución

estructura

Información de la solución, devuelta como una estructura. Los campos de la estructura son:

Campos de solutionInfo

Campos	Descripción
IsPathFound	Indica si se encuentra una ruta. Devuelve como 1 si se encuentra una ruta. De lo contrario, devuelve 0.
NumNodes	Número de nodos en el árbol de búsqueda cuando finaliza el planificador (excluyendo el nodo raíz).
NumIterations	Número de iteraciones de planificación ejecutadas.
ExitFlag	Indica el estado de terminación del planificador, devuelto como 1 — si se alcanza el objetivo 2 — si el coste heurístico es infinito 3 — si no se encuentra la ruta

Tipos de datos: struct

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Historial de versiones

Introducido en R2019b

R2022b: Establecer el modo de algoritmo de búsqueda con argumento nombre-valor

Utilice el argumento nombre-valor SearchMode para establecer el modo del algoritmo de búsqueda.

Consulte también

validatorOccupancyMap | validatorVehicleCostmap | navPath | shortenpath

Temas

• Habilite la verificación de colisiones de vehículos para la planificación de rutas utilizando el híbrido A*