Загрузка карты и модели Simulink

Загрузите карту заполнения, которая определяет пределы карты и препятствия в карте. exampleMaps.mat содержат несколько карт, включая simpleMap, который использует этот пример.

load exampleMaps.mat

Задайте начальный и конечный локализатор в карте.

startLoc = [5 5];
goalLoc = [20 20];

Обзор модели

Откройте модель Simulink.

open_system('pathPlanningSimulinkModel.slx')

Модель состоит из трех основных частей:

Планирование

Функциональный блок Planner MATLAB ® использует mobileRobotPRM планировщик пути и принимает начальное местоположение, местоположение цели и карту как входы. Блоки выводят массив вапоинтов, за которыми следует робот. Запланированные путевые точки используются в нисходящем направлении блоком контроллера Pure Pursuit.

Контроль

Чистое преследование

Блок контроллера Pure Pursuit генерирует команды линейной скорости и скорости вращения на основе точек пути и текущего положения робота.

Проверьте, достигнута ли цель

Подсистема «Проверить расстояние до цели» вычисляет текущее расстояние до цели, и если оно находится в пределах порога, симуляция останавливается.

Модель объекта управления

Блок Differental Drive Kinematic Model создает модель транспортного средства, чтобы симулировать упрощенную кинематику транспортного средства. Блок принимает линейные и угловые скорости как командные входы от блока контроллера Чистого Преследования и выводит текущие положения и состояния скорости.

Запуск модели

simulation = sim('pathPlanningSimulinkModel.slx');

Визуализация движения робота

После симуляции модели визуализируйте робота, ведущего путь без препятствий на карте.

map = binaryOccupancyMap(simpleMap);
robotPose = simulation.Pose;
thetaIdx = 3;

% Translation
xyz = robotPose;
xyz(:, thetaIdx) = 0;

% Rotation in XYZ euler angles
theta = robotPose(:,thetaIdx);
thetaEuler = zeros(size(robotPose, 1), 3 * size(theta, 2));
thetaEuler(:, end) = theta;

% Plot the robot poses at every 10th step.
for k = 1:10:size(xyz, 1) 
    show(map)
    hold on;
    
    % Plot the start location.
    plotTransforms([startLoc, 0], eul2quat([0, 0, 0]))
    text(startLoc(1), startLoc(2), 2, 'Start');
    
    % Plot the goal location.
    plotTransforms([goalLoc, 0], eul2quat([0, 0, 0]))
    text(goalLoc(1), goalLoc(2), 2, 'Goal');
    
    % Plot the xy-locations.
    plot(robotPose(:, 1), robotPose(:, 2), '-b')
    
    % Plot the robot pose as it traverses the path.
    quat = eul2quat(thetaEuler(k, :), 'xyz');
    plotTransforms(xyz(k,:), quat, 'MeshFilePath',...
        'groundvehicle.stl');
    light;
    drawnow;
    hold off;
end

© Copyright 2019 The MathWorks, Inc.