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fixNode

Arreglar o liberar nodos en el gráfico de factores

Desde R2022a

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Sintaxis

fixNode(fg,nodeIDs)
fixNode(fg,nodeIDs,flag)

Descripción

fixNode(fg,nodeIDs) corrige los nodos con los ID de nodo especificados durante la optimización. Cuando arreglas un nodo, la función optimize no cambia el estado de ese nodo.

ejemplo

fixNode(fg,nodeIDs,flag) especifica si se debe reparar o liberar el nodo con los ID especificados, nodeIDs.

Ejemplos

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Crea una gráfica de factores.

fg = factorGraph;

Define dos estados de pose del robot como la ground-truth. 

rstate = [0 0 0;
          1 1 pi/2];

Defina la medida de pose relativa entre dos nodos de la odometría como la diferencia de pose entre los estados con algo de ruido. La medida relativa debe estar en el marco de referencia del segundo nodo, por lo que debe rotar la diferencia de posición para estar en el marco de referencia del segundo nodo.

posediff = diff(rstate);
rotdiffso2 = so2(posediff(3),"theta");
transformedPos = transform(inv(rotdiffso2),posediff(1:2));
odomNoise = 0.1*rand;
measure = [transformedPos posediff(3)] + odomNoise;

Crea un factor que conecte dos poses SE(2) con la medida relativa entre las poses. Luego agregue el factor al gráfico de factores para crear dos nodos.

ids = generateNodeID(fg,1,"factorTwoPoseSE2");
f = factorTwoPoseSE2(ids,Measurement=measure);
addFactor(fg,f);

Obtenga el estado de ambos nodos de pose.

stateDefault = nodeState(fg,ids)
stateDefault = 2×3

     0     0     0
     0     0     0

Como estos nodos son nuevos, tienen valores de estado predeterminados. Idealmente, antes de optimizar, deberías asignar una estimación aproximada de la pose absoluta. Esto aumenta la posibilidad de que la función optimize encuentre el mínimo global. De lo contrario, optimize podría quedar atrapado en el mínimo local, produciendo una solución subóptima.

Mantenga el primer estado del nodo en el origen y establezca el segundo estado del nodo en una posición xy aproximada en [0.9 0.95] y una rotación theta de pi/3 radianes. En aplicaciones prácticas, puede utilizar mediciones de sensores de su odometría para determinar el estado aproximado de cada nodo de pose.

nodeState(fg,ids(2),[0.9 0.95 pi/3])
ans = 1×3

    0.9000    0.9500    1.0472

Antes de optimizar, guarde el estado del nodo para poder volver a optimizarlo según sea necesario.

statePriorOpt1 = nodeState(fg,ids);

Optimice los nodos y verifique los estados de los nodos.

optimize(fg);
stateOpt1 = nodeState(fg,ids)
stateOpt1 = 2×3

   -0.1161    0.9026    0.0571
    1.0161    0.0474    1.7094

Tenga en cuenta que después de la optimización, el primer nodo no permaneció en el origen porque, aunque el gráfico tiene la estimación inicial del estado, no tiene ninguna restricción en la posición absoluta. El gráfico solo tiene la medida de pose relativa, que actúa como una restricción para la pose relativa entre los dos nodos. Entonces el gráfico intenta reducir el coste relacionado con la pose relativa, pero no con la pose absoluta. Para proporcionar más información al gráfico, puede corregir el estado de los nodos o agregar un factor de medición previo absoluto.

Restablezca los estados y luego arregle el primer nodo. Luego verifique que el primer nodo esté fijo.

nodeState(fg,ids,statePriorOpt1);
fixNode(fg,ids(1))
isNodeFixed(fg,ids(1))
ans = logical
   1

Vuelva a optimizar el gráfico de factores y obtenga los estados de los nodos.

optimize(fg)
ans = struct with fields:
             InitialCost: 1.9452
               FinalCost: 1.9452e-16
      NumSuccessfulSteps: 2
    NumUnsuccessfulSteps: 0
               TotalTime: 7.3910e-05
         TerminationType: 0
        IsSolutionUsable: 1
        OptimizedNodeIDs: 1
            FixedNodeIDs: 0


stateOpt2 = nodeState(fg,ids)
stateOpt2 = 2×3

         0         0         0
    1.0815   -0.9185    1.6523

Tenga en cuenta que después de optimizar este tiempo, el estado del primer nodo permaneció en el origen.

Argumentos de entrada

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Gráfico factorial que contiene nodos a reparar, especificado como un objeto factorGraph.

Identificadores de los nodos que se repararán o liberarán dentro del gráfico factorial, especificados como un vector fila de elementos N de números enteros no negativos. N es el número total de nodos que se repararán o liberarán.

Nuevo estado de corrección del nodo, especificado como un 1 (true) o 0 (false) lógico. Si se especifica como true, la función repara el nodo para que la función optimize no cambie el estado del nodo. Si se especifica como false, la función libera el nodo durante la optimización.

Capacidades ampliadas

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Historial de versiones

Introducido en R2022a

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Consulte también

Objetos