路径规划·势场法 返回
机器人·路径规划

机器人路径规划·势场法仿真器

在引力·斥力组合势场中对机器人(质点)进行实时路径计算。包含势能彩色图、局部极小点检测及简易RRT对比。

参数
势能系数
引力系数 k_att1.00
斥力系数 k_rep1.00
影响半径 d₀0.30
起点 / 目标点
起点 X0.10
起点 Y0.10
目标 X0.90
目标 Y0.90
障碍物 (3)
路径长度
迭代次数
局部极小点
计算时间 [ms]
路径效率
到达目标

势场方程

引力势能:

$$U_{att} = \tfrac{1}{2} k_{att} \cdot d_{goal}^2$$

斥力势能(当 $d_{obs} < d_0$ 时):

$$U_{rep} = \tfrac{1}{2} k_{rep} \left(\frac{1}{d_{obs}} - \frac{1}{d_0}\right)^2$$

合力:$\mathbf{F} = -\nabla(U_{att} + \sum U_{rep})$

CAE应用:工厂生产线自主运输机器人(AGV/AMR)路径计算 / 空间碎片规避轨迹初步设计 / 结构拓扑优化中灵敏度场的类比概念。