【路径规划】路径平滑算法,A星算法拐点的圆弧化处理

摘要
A算法广泛应用于路径规划中,但其生成的路径通常在拐点处呈现不平滑的折线。为了提升路径的平滑性,本文提出了一种基于圆弧的平滑处理方法,用于对A算法产生的路径拐点进行优化。通过在MATLAB中进行仿真验证,该方法能够有效减少路径折线,提高路径的可行性和行驶的平稳性。
理论
A算法通过启发式搜索,寻找从起点到目标点的最优路径。虽然该路径能够避开障碍物,但由于算法的离散性,其拐点处存在较大角度变化。本文采用圆弧平滑算法,通过对A路径中的拐点进行局部圆弧化处理,使路径在拐点处更加顺滑。
平滑处理的关键是确定适合的圆弧半径,并保证圆弧与路径的连续性。设定曲线方程为:

其中, 𝑟为圆弧半径, 𝑥0和 𝑦0为拐点的坐标。
实验结果
通过MATLAB仿真工具,对A*算法生成的路径进行拐点圆弧化处理,并在不同的地图环境中进行测试。以下为实验结果分析:
图1:基于A*算法的初始路径规划结果,展示了未进行平滑处理的折线路径。 图2:采用圆弧化处理后的路径,路径在拐点处更加平滑。 图3:路径平滑前后的对比,验证了圆弧化处理的有效性。

部分代码
% A*算法路径规划
map = binaryOccupancyMap(30,30); % 创建占用栅格地图
setOccupancy(map,[5 5; 10 10; 15 15],1); % 设置障碍物startLocation = [2 2];
goalLocation = [28 28];% 进行A*路径规划
path = plannerAStarGrid(map, startLocation, goalLocation);% 圆弧平滑处理
smoothedPath = smoothPath(path, 5); % 使用半径为5的圆弧进行平滑% 绘制路径
figure;
show(map);
hold on;
plot(path(:,1), path(:,2), 'b-', 'DisplayName', 'A*路径');
plot(smoothedPath(:,1), smoothedPath(:,2), 'g-', 'DisplayName', '平滑路径');
legend;
title('基于A*算法的路径平滑处理');
参考文献
❝
Hart, P. E., Nilsson, N. J., & Raphael, B. (1968). A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths. IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics, 4(2), 100-107.
Khatib, O. (1986). Real-time obstacle avoidance for manipulators and mobile robots. The international journal of robotics research, 5(1), 90-98.
Latombe, J. C. (1991). Robot motion planning. Springer Science & Business Media.
Lavalle, S. M. (2006). Planning algorithms. Cambridge university press.

相关文章:
【路径规划】路径平滑算法,A星算法拐点的圆弧化处理
摘要 A算法广泛应用于路径规划中,但其生成的路径通常在拐点处呈现不平滑的折线。为了提升路径的平滑性,本文提出了一种基于圆弧的平滑处理方法,用于对A算法产生的路径拐点进行优化。通过在MATLAB中进行仿真验证,该方法能够有效减…...
【寻找one piece的算法之路】——双指针算法!他与她是否会相遇呢?
💐个人主页:初晴~ 📚相关专栏:寻找one piece的刷题之路 什么是双指针算法 双指针算法是一种常用的编程技巧,尤其在处理数组和字符串问题时非常有效。这种方法的核心思想是使用两个指针来遍历数据结构,这两…...
UFS 3.1架构简介
整个UFS协议栈可以分为三层:应用层(UFS Application Layer(UAP)),传输层(UFS Transport Layer(UTP)),链路层(UIC InterConnect Layer(UIC))。应用层发出SCSI命令(UFS没有自己的命令使用的是简化的SCSI命令),在传输层将SCSI分装为UPIU,再经过链路层将命令发送给Devices。下…...
注册安全分析报告:科研诚信查询平台无验证方式导致安全隐患
前言 由于网站注册入口容易被黑客攻击,存在如下安全问题: 1. 暴力破解密码,造成用户信息泄露 2. 短信盗刷的安全问题,影响业务及导致用户投诉 3. 带来经济损失,尤其是后付费客户,风险巨大,造…...
04.useTitle
在 React 应用中,动态更新页面标题是提升用户体验的一个重要方面。它可以让用户更清楚地知道当前页面的内容或状态,特别是在单页应用(SPA)中。useTitle 钩子提供了一种简单而有效的方式来管理文档标题。以下是如何实现和使用这个自定义钩子: const useTitle = title =>…...
ROS2中的srv、action、发布订阅三种方式
ROS2中的srv、action、发布订阅三种方式 以下是ROS2中srv、action、发布订阅三种方式的差异和使用场景的表格形式呈现: 特性/方式srv(服务)action(动作)发布订阅(Publish-Subscribe)通信模式请…...
HarmonyOS/OpenHarmony 自定义弹窗页面级层级控制解决方案
关键词:CuntomDialog自定义弹窗、SubWindow子窗口、页面级、弹窗层级控制、鸿蒙、弹窗展示层级异常 问题存在API版本:API10 - API12(该问题已反馈,期望后续官方能增加页面级控制能力) 在正常的鸿蒙app开发过程中&…...
C/C++进阶(一)--内存管理
更多精彩内容..... 🎉❤️播主の主页✨😘 Stark、-CSDN博客 本文所在专栏: 学习专栏C语言_Stark、的博客-CSDN博客 其它专栏: 数据结构与算法_Stark、的博客-CSDN博客 项目实战C系列_Stark、的博客-CSDN博客 座右铭&a…...
docker-compose 快速部署clickhouse集群
在本教程中,我们将学习如何使用 Docker Compose 部署一个带有三节点的 ClickHouse 集群,并使用 ZooKeeper 作为分布式协调服务。 前提条件 注意事项: 镜像版本号注意保持一致 [zookeeper:3.7, clickhouse/clickhouse-server:22.5.4]config…...
闯关训练三:Git 基础知识
任务1: 破冰活动:自我介绍 点击Fork目标项目,创建一个新的Fork 获取仓库链接 在连接好开发机的vscode终端中逐行执行以下代码: git clone https://github.com/KelvinIII/Tutorial.git # 修改为自己frok的仓库 cd Tutorial/ git branch -a g…...
Java--IO基本流
IO流 概述 生活中,你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件,忘记了ctrls ,可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘,可以把一个视频,拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢?键盘…...
结合大语言模型的机械臂抓取操作简单介绍
一、大语言模型与机械臂抓取的基本操作 1. 大语言模型简介 大语言模型是基于深度学习技术构建的自然语言处理模型,能够生成、理解和处理文本信息。这些模型通过训练大量的文本数据,学习语法、上下文和常识,能够执行多种任务,如文…...
Vivado - BD(差分时钟、简单分频、RESET、KEY)
目录 1. 简介 1.1 要点 1.2 buffer 介绍 2. vivado 工程 2.1 Block Design 2.2 IBUFDS 2.3 BUFGCE_DIV 2.4 Processor System Reset 2.5 key_mod 2.6 led_drv 3. 编译与调试 3.1 XDC 3.2 Debug 4. 总结 1. 简介 1.1 要点 了解 Utility Buffer v2.2 中的 Buffer…...
7--苍穹外卖-SpringBoot项目中套餐管理 详解(一)
前言 目录 新增套餐 需求分析和设计 代码开发 根据分类id查询菜品 Controller层 Service层 ServiceImpl层 Mapper层 DishMapper.xml 新增套餐 实体类 mapper层 Service层 ServiceImpl层 Mapper层 SetmealMapper.xml setmealDishMapper.xml 套餐分页查询 需求分…...
【尚硅谷】RocketMQ 消息队列学习笔记
RocketMQ 和 Kafka 消息队列概念比较? 好的!RocketMQ 和 Kafka 都是分布式消息队列系统,它们的核心概念有很多相似之处,但在具体实现和命名上有所不同。下面我通过一个表格来对比 RocketMQ 和 Kafka 中的五个概念:消息…...
C题(三)芝麻开门 --- strcmp函数应用
场景一:“芝麻开门 ”是通往C语言的大门的暗号,现在你需要说对暗号,大门才会打开。 【分解目标1】字符串的输入 char arr[20] { 0 }; //字符的集合---字符串(数组表示)//20为预定的数组的大小scanf("%s", a…...
C++函数模板、选择排序实现(从大到小)
template <class T> void mysw (T &a , T &b) {T temp b;b a;a temp; }template <class T> void muSort( T &arr ,int len) {//该实现为选择排序(高到低)for (int i 0; i < len; i) {int max i ; //首先默认本次循环首位元素为最大for (int j …...
EasyExcel使用介绍
EasyExcel使用 1、EasyExcel介绍 1.1 官网介绍 传统操作Excel大多都是利用Apach POI进行操作的,但是POI框架并不完善,使用过程非常繁琐且有较多的缺陷: 动态操作Excel非常繁琐,对于新手来说,很难在短时间内上手;读写时需要占用…...
字段临时缓存包装器
前言 在实际开发中,我们有时候存在一种需求,例如对于某个字段,我们希望在某个明确的保存节点前对字段的修改都仅作为缓存保留,最终是否应用这些修改取决于某些条件,比如玩家对游戏设置的修改可能需要玩家明确确认应用修…...
Python(三)——列表
文章目录 创建列表访问下标遍历列表元素新增元素查找元素删除元素连接列表切片操作 创建列表 创建列表主要有两种方式 [ ]表示一个空的列表 a [] print(type(a)) # <class list> print(a) # []通过list()的方式来创建一个空列表 a list() print(type(a)) # …...
工业安全零事故的智能守护者:一体化AI智能安防平台
前言: 通过AI视觉技术,为船厂提供全面的安全监控解决方案,涵盖交通违规检测、起重机轨道安全、非法入侵检测、盗窃防范、安全规范执行监控等多个方面,能够实现对应负责人反馈机制,并最终实现数据的统计报表。提升船厂…...
【WiFi帧结构】
文章目录 帧结构MAC头部管理帧 帧结构 Wi-Fi的帧分为三部分组成:MAC头部frame bodyFCS,其中MAC是固定格式的,frame body是可变长度。 MAC头部有frame control,duration,address1,address2,addre…...
8k长序列建模,蛋白质语言模型Prot42仅利用目标蛋白序列即可生成高亲和力结合剂
蛋白质结合剂(如抗体、抑制肽)在疾病诊断、成像分析及靶向药物递送等关键场景中发挥着不可替代的作用。传统上,高特异性蛋白质结合剂的开发高度依赖噬菌体展示、定向进化等实验技术,但这类方法普遍面临资源消耗巨大、研发周期冗长…...
线程与协程
1. 线程与协程 1.1. “函数调用级别”的切换、上下文切换 1. 函数调用级别的切换 “函数调用级别的切换”是指:像函数调用/返回一样轻量地完成任务切换。 举例说明: 当你在程序中写一个函数调用: funcA() 然后 funcA 执行完后返回&…...
【大模型RAG】Docker 一键部署 Milvus 完整攻略
本文概要 Milvus 2.5 Stand-alone 版可通过 Docker 在几分钟内完成安装;只需暴露 19530(gRPC)与 9091(HTTP/WebUI)两个端口,即可让本地电脑通过 PyMilvus 或浏览器访问远程 Linux 服务器上的 Milvus。下面…...
【Go】3、Go语言进阶与依赖管理
前言 本系列文章参考自稀土掘金上的 【字节内部课】公开课,做自我学习总结整理。 Go语言并发编程 Go语言原生支持并发编程,它的核心机制是 Goroutine 协程、Channel 通道,并基于CSP(Communicating Sequential Processes࿰…...
Ascend NPU上适配Step-Audio模型
1 概述 1.1 简述 Step-Audio 是业界首个集语音理解与生成控制一体化的产品级开源实时语音对话系统,支持多语言对话(如 中文,英文,日语),语音情感(如 开心,悲伤)&#x…...
安宝特方案丨船舶智造的“AR+AI+作业标准化管理解决方案”(装配)
船舶制造装配管理现状:装配工作依赖人工经验,装配工人凭借长期实践积累的操作技巧完成零部件组装。企业通常制定了装配作业指导书,但在实际执行中,工人对指导书的理解和遵循程度参差不齐。 船舶装配过程中的挑战与需求 挑战 (1…...
在QWebEngineView上实现鼠标、触摸等事件捕获的解决方案
这个问题我看其他博主也写了,要么要会员、要么写的乱七八糟。这里我整理一下,把问题说清楚并且给出代码,拿去用就行,照着葫芦画瓢。 问题 在继承QWebEngineView后,重写mousePressEvent或event函数无法捕获鼠标按下事…...
mac 安装homebrew (nvm 及git)
mac 安装nvm 及git 万恶之源 mac 安装这些东西离不开Xcode。及homebrew 一、先说安装git步骤 通用: 方法一:使用 Homebrew 安装 Git(推荐) 步骤如下:打开终端(Terminal.app) 1.安装 Homebrew…...
