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stateSpaceSE2

SE(2) spazio di stato

Descrizione

L'oggetto stateSpaceSE2 memorizza parametri e stati nello spazio di stato SE(2), che è composto da vettori di stato rappresentati da [x, y, θ]. x e y sono coordinate cartesiane e θ è l'angolo di orientamento. L'oggetto utilizza la distanza euclidea per calcolare la distanza e l'interpolazione lineare per calcolare la traslazione e la rotazione dello stato.

Creazione

Sintassi

space = stateSpaceSE2

space = stateSpaceSE2(bounds)

Descrizione

space = stateSpaceSE2 crea un oggetto dello spazio di stato SE(2) con limiti di stato predefiniti per x, y e θ.

space = stateSpaceSE2(bounds) specifica bounds per x, y e θ. I valori di stato oltre i limiti vengono troncati ai limiti stessi. L'input bounds consente di impostare il valore della proprietà StateBounds.

Proprietà

Name — Nome dello spazio di stato

'SE2' (predefinito) | corda

Nome dello spazio di stato, specificato come stringa.

NumStateVariables — Dimensione dello spazio di stato

Sola lettura: 3 (predefinito) | intero positivo

proprietà è di sola lettura.

Dimensione dello spazio di stato, specificata come numero intero positivo.

StateBounds — Limiti delle variabili di stato

[-100 100; -100 100; -3.1416 3.1416] (predefinito) | Matrice a valori reali 3x2

Limiti delle variabili di stato, specificati come matrice reale 3x2.

• La prima riga specifica i limiti inferiore e superiore dello stato x in metri.

• La seconda riga specifica i limiti inferiore e superiore dello stato y in metri.

• La terza riga specifica i limiti inferiore e superiore dello stato θ in radianti.

Tipi di dati: double

WeightXY — Peso applicato al calcolo della distanza x e y

1 (predefinito) | scalare reale non negativo

Peso applicato al calcolo della distanza x e y, specificato come uno scalare reale non negativo.

Nell'oggetto, la distanza è calcolata come:

$$d=\sqrt{\left(w_{xy}(d_x^2+d_y^2)\right)+w_{\theta }{d}_{\theta }^2}$$

w_xy è il peso applicato alle coordinate x e y, mentre w_θ è il peso applicato alla coordinata θ. d_x, d_y e d_θ sono le distanze rispettivamente nella direzione x, y e θ.

Tipi di dati: double

WeightTheta — Peso applicato al calcolo della distanza theta

0,1 (predefinito) | scalare reale non negativo

Peso applicato al calcolo della distanza θ, specificato come uno scalare reale non negativo.

Nell'oggetto, la distanza è calcolata come:

$$d=\sqrt{\left(w_{xy}(d_x^2+d_y^2)\right)+w_{\theta }{d}_{\theta }^2}$$

w_xy è il peso applicato alle coordinate x e y, mentre w_θ è il peso applicato alla coordinata θ. d_x, d_y e d_θ sono le distanze rispettivamente nella direzione x, y e θ.

Tipi di dati: double

Funzioni oggetto

copy	Create deep copy of state space object
distance	Distance between two states
enforceStateBounds	Reduce state to state bounds
interpolate	Interpolate between states
sampleGaussian	Sample state using Gaussian distribution
sampleUniform	Sample state using uniform distribution

Esempi

Pianifica il percorso tra due stati SE(2)

Creare uno spazio di stato SE(2).

ss = stateSpaceSE2;

Creare un validatore di stato basato su occupancyMap utilizzando lo spazio di stato creato.

sv = validatorOccupancyMap(ss);

Crea una mappa di occupazione da una mappa di esempio e imposta la risoluzione della mappa su 10 celle/metro.

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

Imposta la distanza di convalida per il validatore.

sv.ValidationDistance = 0.01;

Aggiornare i limiti dello spazio di stato in modo che siano uguali ai limiti della mappa.

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

Crea il pianificatore di percorsi e aumenta la distanza massima di connessione.

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

Imposta gli stati di inizio e fine.

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

Pianifica un percorso con impostazioni predefinite.

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

Visualizza i risultati.

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

Funzionalità estese

Generazione di codice C/C++
Genera codice C e C++ con MATLAB® Coder™.

Cronologia versioni

Introdotto in R2019b

Vedi anche

stateSpaceDubins | stateSpaceReedsShepp