傳統(tǒng)人工勢場法在機(jī)器人路徑規(guī)劃問題的應(yīng)用仿真分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u30863傳統(tǒng)人工勢場法在機(jī)器人路徑規(guī)劃問題的應(yīng)用仿真分析案例 [13]。因此后續(xù)發(fā)展都基于改善這兩問題，目前已有一些學(xué)者研究探討相關(guān)問題且給出一些可行性改進(jìn)測率，如：使用虛擬障礙物來避免局部路徑規(guī)劃中出現(xiàn)的局部極小值、引用混沌優(yōu)化算法等。1.2算法流程1.初始化自主機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)（起點/當(dāng)前位置、目標(biāo)、障礙、速度、引力比例參數(shù)、斥力比例參數(shù)、常量參數(shù)、勢場影響范圍、安全距離范圍等）；1.路徑規(guī)劃開始前確認(rèn)起點和目標(biāo)點是否可達(dá)，例如起點和目標(biāo)點是否位于遮擋物中；3.設(shè)置多個起始點測試是否均可到達(dá)目標(biāo)點；4.在多個與阻擋物距離不同的起始點計算其受到的斥力，并將其作比較，確定排斥力的影響范圍，以確保從障礙物出發(fā)的每個方向都受到障礙物的斥力；5.將人工勢場法的數(shù)學(xué)模型引入，設(shè)置6個與障礙物形成不同方向的起點，根據(jù)其距離和角度計算該點斥力的大小、方向；同時也計算這些點由目標(biāo)點受到的引力大小與方向；6.得到合力的大小與方向，將數(shù)據(jù)儲存與數(shù)組中；7.找到勢場中的勢力最小值，生成新的坐標(biāo)；8.檢測自主移動機(jī)器人是否到達(dá)目標(biāo)位置，如果沒有，則繼續(xù)按流程進(jìn)行循環(huán)運(yùn)算直到到達(dá)目標(biāo)點；如果到達(dá)，則結(jié)束程序。圖2-4人工勢場法算法流程圖1.3仿真結(jié)果從算法原理及算法流程完成程序進(jìn)行仿真，運(yùn)算仿真結(jié)果如圖2-5所示：(a)為自主機(jī)器人的起點位置；(b)為自主機(jī)器人以最短路徑向目標(biāo)點運(yùn)動；(c)為自主機(jī)器人在運(yùn)動中遇到阻礙物；(d)為自主機(jī)器人正在遠(yuǎn)離阻擋物；(e)為自主機(jī)器人成功避開阻礙物后以最短路徑向目標(biāo)點運(yùn)動；(f)為自主機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)位置。其中在該二維直角坐標(biāo)系中，阻礙物坐標(biāo)為(50,50)、目標(biāo)位置坐標(biāo)為(100,100)。(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖2-5人工勢場法路徑規(guī)劃仿真結(jié)果1.4人工勢場法的優(yōu)缺點通過前期閱讀的大量中外文獻(xiàn)，以人工勢場法算法利用MATLAB軟件對自主機(jī)器人進(jìn)行了路線規(guī)劃的仿真演算，核實了傳統(tǒng)人工勢場法的可靠性，同時發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的人工勢場法擁有計算步驟較為簡單、計算量較?。怀绦蚪Y(jié)構(gòu)簡潔；因為是局部規(guī)劃所以實時性也很好；易理解、易應(yīng)用等優(yōu)點。但有時也會無法得到最佳接，其緣由主要是最終輸出的最佳路徑可能是局部環(huán)境的最小值的問題；有時會在障礙物附近震蕩；根據(jù)文獻(xiàn)可知目標(biāo)位置無法到達(dá)也是傳統(tǒng)的人工勢場法的常見缺陷。無法安全到達(dá)目標(biāo)