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? ? ? ?維基百科說：“人工勢場法（Artificial Potential Field，?APF）是一種將機器人的外形視為勢場中的一個點，這個勢場結(jié)合了對目標(biāo)的吸引力和對障礙物的排斥力。得到的軌跡作為路徑輸出。該方法具有計算量小、容易理解等優(yōu)點。然而，它們可能陷入勢場的局部極小值而無法找到路徑，或者無法找到最優(yōu)路徑。人工勢場可以被視為與靜電勢場類似的連續(xù)方程(將機器人視為點電荷)，或者通過場的運動可以使用一組語言規(guī)則進行離散化。”

? ? ? ?下面找了一些人工勢場法的理論與公式[1]，方便理解。

既然知道了合力，將合力拆分成水平X和Y兩個分量，再做三角函數(shù)，就可以獲得實際應(yīng)該前進的方向，再給以合適的速度，便可以順利到達目標(biāo)。

下面，借用了一下?VFH 2D simulation的障礙物來做一下仿真，也可以做個對比。

①?針對下圖，還是可以看出雖然起始方向有些問題，但是最終還是繞過障礙到達了目標(biāo)的。這里圖一最終算出的路徑覆蓋為12.7，從圖中看，該算法的路徑平滑性有點差。當(dāng)然，肯定有改進的算法會優(yōu)化這個問題。

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②針對算法的缺點，做了一個特殊的事例，可以看出，最終機器人卡死，進入局部最小值。

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把之前的靜態(tài)的最終路徑圖更換成了動態(tài)顯示的路徑圖，更方便理解。

[1]? 李世昌.《基于 A*與人工勢場的四旋翼無人機路徑規(guī)劃算法研究》

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的人工势场法（APF） —— Path Planning的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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