【路径规划】基于A*算法路径规划研究(Matlab代码实现)

2024-01-21

???????????????? 欢迎来到本博客 ❤️❤️????????

????博主优势: ???????????? 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。

⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。

???????????? 本文目录如下: ????????????

目录

????1 概述

????2 运行结果

????3 参考文献

????4 Matlab代码实现


????1 概述

路径规划是一个在实际应用中非常重要的问题,比如无人驾驶、机器人、游戏中的NPC等都需要进行路径规划。在这些应用中,找到一条最短路径是至关重要的。而A*搜索算法则是一种被广泛使用的解决路径规划问题的算法,它已经成为了学术研究和工业实践中的标准技术之一。

本教程将尝试通过一个具体的例子来解释A*算法,这个例子是一个穿越地形的问题。我们将提供一个交互式演示,让读者可以更加深入地了解A*算法的运行机制,并自己模拟解决该问题的过程。另外,在介绍算法原理的同时,我们也会讲解A*算法的优点和限制,以及如何选择合适的启发函数去优化算法。

值得一提的是,A*算法不仅可以用于寻找最短路径问题,还可以用于其他领域,比如图像分割、机器学习等。因此,对于想要了解计算机科学中常用的算法和数据结构的人,学习A*算法是非常有价值的。

???? 2 运行结果

目标点和出发点以及障碍物可以任意选择。

部分代码:

%END OF WHILE LOOP
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%Find out the node with the smallest fn
index_min_node = min_fn(OPEN,OPEN_COUNT,xTarget,yTarget);
if (index_min_node ~= -1)
%Set xNode and yNode to the node with minimum fn
xNode=OPEN(index_min_node,2);
yNode=OPEN(index_min_node,3);
path_cost=OPEN(index_min_node,6);%Update the cost of reaching the parent node
%Move the Node to list CLOSED
CLOSED_COUNT=CLOSED_COUNT+1;
CLOSED(CLOSED_COUNT,1)=xNode;
CLOSED(CLOSED_COUNT,2)=yNode;
OPEN(index_min_node,1)=0;
else
%No path exists to the Target!!
NoPath=0;%Exits the loop!
end;%End of index_min_node check
end;%End of While Loop
%Once algorithm has run The optimal path is generated by starting of at the
%last node(if it is the target node) and then identifying its parent node
%until it reaches the start node.This is the optimal path

i=size(CLOSED,1);
Optimal_path=[];
xval=CLOSED(i,1);
yval=CLOSED(i,2);
i=1;
Optimal_path(i,1)=xval;
Optimal_path(i,2)=yval;
i=i+1;

if ( (xval == xTarget) && (yval == yTarget))
inode=0;
%Traverse OPEN and determine the parent nodes
parent_x=OPEN(node_index(OPEN,xval,yval),4);%node_index returns the index of the node
parent_y=OPEN(node_index(OPEN,xval,yval),5);

while( parent_x ~= xStart || parent_y ~= yStart)
Optimal_path(i,1) = parent_x;
Optimal_path(i,2) = parent_y;
%Get the grandparents:-)
inode=node_index(OPEN,parent_x,parent_y);
parent_x=OPEN(inode,4);%node_index returns the index of the node
parent_y=OPEN(inode,5);
i=i+1;
end;
j=size(Optimal_path,1);
%Plot the Optimal Path!
p=plot(Optimal_path(j,1)+.5,Optimal_path(j,2)+.5,'bo');
j=j-1;
for i=j:-1:1
pause(.25);
set(p,'XData',Optimal_path(i,1)+.5,'YData',Optimal_path(i,2)+.5);
drawnow ;
end;
plot(Optimal_path(:,1)+.5,Optimal_path(:,2)+.5);
else
pause(1);
h=msgbox('Sorry, No path exists to the Target!','warn');
uiwait(h,5);
end

????3 参考文献

文章中一些内容引自网络,会注明出处或引用为参考文献,难免有未尽之处,如有不妥,请随时联系删除。

[1]吴天羿,许继恒,刘建永,等.基于改进A*算法的越野路径规划研究[J].计算机应用研究, 2013, 30(6):3.DOI:10.3969/j.issn.1001-3695.2013.06.032.

???? 4 Matlab代码 实现

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

【路径规划】基于A*算法路径规划研究(Matlab代码实现) 的相关文章

随机推荐