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stateSpaceDubins

Espacio de estados para vehículos Dubins

Descripción

El objeto stateSpaceDubins almacena parámetros y estados en el espacio de estados de Dubins, que se compone de vectores de estados representados por [x, y, θ]. x y y son coordenadas cartesianas, y θ es el ángulo de orientación. El espacio de estados de Dubins tiene un límite inferior en el radio de giro (especificado por la propiedad MinTurningRadius en el objeto) para navegar entre estados y utiliza la curva más corta posible para conectar estados.

Creación

Sintaxis

space = stateSpaceDubins

space = stateSpaceDubins(bounds)

Descripción

space = stateSpaceDubins crea un objeto de espacio de estado Dubins con límites de estado predeterminados para x, y y θ.

space = stateSpaceDubins(bounds) especifica bounds para x, y y θ. Los valores de estado más allá de los límites se truncan hasta los límites. La entrada, bounds, le permite establecer el valor de la propiedad StateBounds.

Propiedades

Name — Nombre del espacio de estados

'SE2 Dubins' (predeterminado) | cadena

Nombre del espacio de estados, especificado como una cadena.

NumStateVariables — Dimensión del espacio de estados.

Solo lectura: 3 (predeterminado) | número entero positivo

Esta propiedad o parámetro es de solo lectura.

Dimensión del espacio de estados, especificada como un entero positivo.

StateBounds — Límites de variables de estado

[-100 100; -100 100; -3.1416 3.1416] (predeterminado) | Matriz de valor real de 3 por 2

Límites de variables de estado, especificadas como una matriz de valor real de 3 por 2.

• La primera fila especifica los límites inferior y superior para el estado x en metros.

• La segunda fila especifica los límites inferior y superior para el estado y en metros.

• La tercera fila especifica los límites inferior y superior para el estado θ en radianes.

Tipos de datos: double

MinTurningRadius — Radio de giro mínimo

1 (predeterminado) | escalar positivo

Radio de giro mínimo en metros, especificado como escalar positivo. El radio de giro mínimo es para el círculo más pequeño que el vehículo puede hacer con la dirección máxima en una sola dirección.

Funciones del objeto

copy	Crear una copia profunda del objeto del espacio de estados
distance	Distancia entre dos estados
enforceStateBounds	Reducir los límites de estado a estado
interpolate	Interpolar entre estados
sampleGaussian	Estado de muestra usando distribución gaussiana
sampleUniform	Estado de la muestra usando distribución uniforme.

Ejemplos

Planifique la ruta entre dos estados en el espacio de estados de Dubins

Cree un espacio de estados de Dubins y establezca el radio de Turing mínimo en 0.2.

ss = stateSpaceDubins;
ss.MinTurningRadius = 0.2;

Cree un validador de estado basado en occupancyMap utilizando el espacio de estado creado.

sv = validatorOccupancyMap(ss);

Cree un mapa de ocupación a partir de un mapa de ejemplo y establezca la resolución del mapa en 10 celdas/metro.

load exampleMaps
map = occupancyMap(simpleMap,10);
sv.Map = map;

Establezca la distancia de validación para el validador.

sv.ValidationDistance = 0.01;

Actualice los límites del espacio de estados para que sean los mismos que los límites del mapa.

ss.StateBounds = [map.XWorldLimits;map.YWorldLimits; [-pi pi]];

Cree el planificador de rutas y aumente la distancia máxima de conexión.

planner = plannerRRT(ss,sv);
planner.MaxConnectionDistance = 0.3;

Establezca los estados de inicio y objetivo.

start = [0.5,0.5,0];
goal = [2.5,0.2,0];

Planifique una ruta con la configuración predeterminada.

rng(100,'twister'); % repeatable result
[pthObj,solnInfo] = planner.plan(start,goal);

Visualizar los resultados

show(map);
hold on;
plot(solnInfo.TreeData(:,1),solnInfo.TreeData(:,2),'.-'); % tree expansion
plot(pthObj.States(:,1), pthObj.States(:,2),'r-','LineWidth',2) % draw path

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Historial de versiones

Introducido en R2019b

Consulte también

stateSpaceSE2 | stateSpaceReedsShepp | dubinsConnection