Документация

Настройте количество узлов

Используйте свойство NumNodes на объекте PRM настроить алгоритм. NumNodes задает число точек или узлы, помещенные в карту, который использование алгоритма сгенерировать дорожную карту. Используя свойство ConnectionDistance как порог для расстояния, алгоритм соединяет все точки, которые не имеют препятствий, блокирующих прямой путь между ними.

Увеличение числа узлов может увеличить эффективность пути путем предоставления более выполнимых путей. Однако увеличенная сложность увеличивает время вычисления. Чтобы получить хорошее покрытие карты, вам может быть нужно большое количество узлов. Из-за случайного размещения узлов, некоторые области карты не могут иметь достаточного количества узлов, чтобы соединиться с остальной частью карты. В этом примере вы создаете большие узлы и небольшое количество узлов в дорожной карте.

Загрузите файл карты как логическую матрицу, simpleMaps, и создайте сетку заполнения.

load exampleMaps.mat
map = robotics.OccupancyGrid(simpleMap,2);

Создайте простую дорожную карту с 50 узлами.

prmSimple = robotics.PRM(map,50);
show(prmSimple)

Создайте плотную дорожную карту с 250 узлами.

prmComplex = robotics.PRM(map,250);
show(prmComplex)

Дополнительные узлы увеличивают сложность, но приводят к большему количеству опций, чтобы улучшить путь. Учитывая эти две карты, можно вычислить путь с помощью алгоритма PRM и видеть эффекты.

Вычислите простой контур.

startLocation = [2 1];
endLocation = [12 10];
path = findpath(prmSimple,startLocation,endLocation);
show(prmSimple)

Вычислите сложный контур.

path = findpath(prmComplex, startLocation, endLocation);
show(prmComplex)

Увеличение узлов допускает более прямой путь, но добавляет больше времени вычисления в нахождение выполнимого пути. Из-за случайного размещения точек путь является не всегда более прямым или эффективным. Используя небольшое количество узлов может сделать пути хуже, чем изображенный и даже ограничить способность найти полный путь.

Настройте расстояние связи

Используйте свойство ConnectionDistance на объекте PRM настроить алгоритм. ConnectionDistance является верхним порогом для точек, которые соединяются в дорожной карте. Каждый узел соединяется со всеми узлами на этом расстоянии связи, которые не имеют препятствий между ними. Путем понижения расстояния связи можно ограничить количество связей, чтобы уменьшать время вычисления и упростить карту. Однако пониженное расстояние ограничивает количество доступных путей, от которых можно найти полный путь без препятствий. При работе с простыми картами можно использовать более высокое расстояние связи с небольшим количеством узлов, чтобы увеличить эффективность. Для комплексных карт с большим количеством препятствий более высокое количество узлов с пониженным расстоянием связи увеличивает шанс нахождения решения.

Загрузите карту как логическую матрицу, simpleMap, и создайте сетку заполнения.

load exampleMaps.mat
map = robotics.OccupancyGrid(simpleMap,2);

Создайте дорожную карту с 100 узлами и вычислите путь. ConnectionDistance по умолчанию установлен в inf. Сохраните настройки генерации случайных чисел с помощью функции rng. Сохраненные настройки позволяют вам воспроизвести те же точки и видеть эффект изменения ConnectionDistance.

rngState = rng;
prm = robotics.PRM(map,100);
startLocation = [2 1];
endLocation = [12 10];
path = findpath(prm,startLocation,endLocation);
show(prm)

Перезагрузите настройки генерации случайных чисел, чтобы иметь использование PRM те же узлы. Понизьте ConnectionDistance к 2 м. Покажите расчетный путь.

rng(rngState);
prm.ConnectionDistance = 2;
path = findpath(prm,startLocation,endLocation);
show(prm)

Создайте или обновите PRM

Создайте или обновите свою дорожную карту. Чтобы создать дорожную карту, вызовите prm = robotics.PRM(map,__) или задайте свойство Map на объекте PRM. Затем вызовите update, findpath или метод show. На данном этапе узлы случайным образом сгенерированы, и связи установлены.

Эта дорожная карта изменяется, только если вы вызываете обновление или изменяете свойства в объекте PRM. То, когда свойства изменяются, любой метод (update, findpath или show) обратился к объекту, инициировало точки дорожной карты и связи, которые будут повторно вычислены. Поскольку перевычисление карты может быть в вычислительном отношении интенсивным, можно снова использовать ту же дорожную карту путем вызова findpath с различным запуском и конечными местоположениями.

Загрузите карту, simpleMap, из файла .mat как логическая матрица и создайте сетку заполнения.

load('exampleMaps.mat')
map = robotics.BinaryOccupancyGrid(simpleMap,2);

Создайте дорожную карту. Ваши узлы и связи могут выглядеть по-другому из-за случайного размещения узлов.

prm = robotics.PRM(map,100);
show(prm)

Вызовите update или измените параметр, чтобы обновить узлы PRM и связи.

update(prm)
show(prm)

Алгоритм PRM повторно вычисляет размещение узла и генерирует новую сеть узлов.