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addObstacle

Ajouter des obstacles à la liste des capsules 3D

Syntaxe

addObstacle(capsuleListObj,obstacleStruct)

status = addObstacle(capsuleListObj,obstacleStruct)

Description

addObstacle(capsuleListObj,obstacleStruct) ajoute un ou plusieurs obstacles à la liste des capsules dynamiques 3D avec les valeurs d'ID, d'état et de géométrie spécifiées données dans obstacleStruct.

status = addObstacle(capsuleListObj,obstacleStruct) renvoie en outre un indicateur indiquant si chaque obstacle spécifié a été ajouté, mis à jour ou un doublon.

Exemples

Construisez des chemins corporels de l'ego en 3D et vérifiez les collisions avec des obstacles en 3D

Construisez un chemin corporel de l'ego et maintenez les états d'obstacles à l'aide de l'objet dynamicCapsuleList3D . Visualisez les états de tous les objets de l'environnement à différents horodatages. Validez le chemin du corps de l’ego en vérifiant les collisions avec des obstacles dans l’environnement.

Créez l'objet dynamicCapsuleList3D . Extrayez le nombre maximum d'étapes à utiliser comme nombre d'horodatages pour vos chemins d'objet.

obsList = dynamicCapsuleList3D;
numSteps = obsList.MaxNumSteps;

Ajouter un corps d'ego

Définissez un corps d'ego en spécifiant l'ID, la géométrie et l'état ensemble dans une structure. La géométrie de la capsule a une longueur de 3 m et un rayon de 1 m. Spécifiez l'état comme un chemin linéaire de x = 0 m à x = 100 m.

egoID1 = 1;
geom = struct("Length",3,"Radius",1,"FixedTransform",eye(4));
states = linspace(0,1,obsList.MaxNumSteps)'.*[100 0 0];
states = [states ones(numSteps,2) zeros(numSteps,2)];

egoCapsule1 = struct('ID',egoID1,'States',states,'Geometry',geom);
addEgo(obsList,egoCapsule1);

show(obsList,"TimeStep",1:numSteps);
ylim([-20 20])
zlim([-5 20])
view(-45,25)
hold on

Ajouter des obstacles

Spécifiez les états de deux obstacles séparés du corps du moi de 5 m dans des directions opposées sur l'axe  y . Supposons que les obstacles ont la même géométrie geom que le corps de l'ego.

obsState1 = states + [0 5 0 0 0 0 0];
obsState2 = states + [0 -5 0 0 0 0 0];

obsCapsule1 = struct('ID',1,'States',obsState1,'Geometry',geom);
obsCapsule2 = struct('ID',2,'States',obsState2,'Geometry',geom);

addObstacle(obsList,obsCapsule1);
addObstacle(obsList,obsCapsule2);

cla
show(obsList,"TimeStep",1:numSteps);

Mettre à jour les obstacles

Modifiez l'emplacement de vos obstacles et les dimensions géométriques au fil du temps. Utilisez la structure générée précédemment, modifiez les champs et mettez à jour les obstacles à l'aide des fonctions objets updateObstacleGeometry et updateObstaclePose . Réduisez le rayon du premier obstacle à 0,5 m, et changez le chemin pour le déplacer vers le corps de l'ego.

obsCapsule1.Geometry.Radius = 0.5;

obsCapsule1.States = ...
    [linspace(0,100,numSteps)' ... % x
     linspace(5,-4,numSteps)' ... % y
     zeros(numSteps,1) ... % z
     ones(numSteps,2) zeros(numSteps,2)]; % quaternion                               % quaternion

updateObstacleGeometry(obsList,1,obsCapsule1);
updateObstaclePose(obsList,1,obsCapsule1);

Vérifier les collisions

Visualisez les nouveaux chemins. Montrez où se produisent les collisions entre le corps du moi et un obstacle, que l'écran met en évidence en rouge. Notez que les collisions entre les obstacles ne sont pas vérifiées.

cla
show(obsList,"TimeStep",1:numSteps,"ShowCollisions",1);

Vérifiez par programme les collisions en utilisant la fonction objet checkCollision . La fonction renvoie un vecteur de valeurs logiques qui indique l'état de collision à chaque pas de temps. Le vecteur est transposé à des fins d'affichage.

collisions = checkCollision(obsList)'

collisions = 1x31 logical array

   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0

Pour valider des chemins avec un grand nombre d'étapes, utilisez la fonction any sur le vecteur des valeurs de collision.

if any(collisions)
    disp("Collision detected.")
end

Collision detected.

Mettre à jour le chemin de l'ego

Spécifiez un nouveau chemin pour le corps de l’ego. Visualisez à nouveau les chemins, affichant les collisions.

egoCapsule1.States = ...
    [linspace(0,100,numSteps)' ... % x
    3*sin(linspace(0,2*pi,numSteps))' ... % y
    zeros(numSteps,1)... % z
    ones(numSteps,2) zeros(numSteps,2)]; %quaternion                                  % quaternion

updateEgoPose(obsList,1,egoCapsule1);

cla
show(obsList,"TimeStep",1:numSteps,"ShowCollisions",1);

Arguments d'entrée

capsuleListObj — Liste de capsules dynamique

dynamicCapsuleList3D objet

Liste de capsules dynamique, spécifiée comme objet dynamicCapsuleList3D .

Arguments de sortie

obstacleStruct — Paramètres des obstacles

structure | tableau de structures

Paramètres d'obstacle, spécifiés sous la forme d'une structure d'éléments N ou d'un tableau de structures, où N est le nombre de corps d'ego ajoutés. Les champs de chaque structure définissent l'ID, la géométrie et les états d'un obstacle :

• ID –– Entier qui identifie chaque objet. Stocké dans la propriété ObstacleIDs de l'objet dynamicCapsuleList3D spécifié par l'argument capsuleListObj .

• States –– Emplacement et orientation de l'objet sous la forme d'une matrice M-par 6, où chaque ligne est de la forme [x y z qW qX qY qZ], et M est le nombre d'états le long du chemin de l'objet dans le cadre du monde. La liste des états suppose que chaque état est séparé par un intervalle de temps fixe. xyz-les positions sont en mètres et l'orientation est un vecteur quaternion à quatre éléments. L'origine locale par défaut est située au centre de l'hémisphère gauche de la capsule.

• Geometry –– Structure avec les champs Length, Radius et FixedTransform. Ces champs définissent la taille de l'objet basé sur la capsule en utilisant la longueur spécifiée pour le cylindre et le rayon de l'hémisphère pour les embouts. Pour déplacer la géométrie de la capsule par rapport à l'origine par défaut, spécifiez le champ FixedTransform comme transformation fixe par rapport au cadre local de la capsule. Pour conserver l'origine de la capsule par défaut, spécifiez la transformation comme eye(4).

status — Résultat de l'ajout d'obstacles

N-élément colonne vecteur

Résultat de l'ajout d'obstacles, renvoyé sous la forme d'un vecteur colonne d'éléments N composé de uns, de zéros et de uns négatifs. N est le nombre d'obstacles spécifié dans l'argument obstacleStruct . Chaque valeur indique si le corps associé est ajouté (1), mis à jour (0) ou un doublon (-1). Lors de l'ajout d'obstacles, si plusieurs structures avec le même ID de corps sont trouvées dans le tableau de structures obstaclesStruct, alors la fonction marque l'entrée précédente comme doublon et l'ignore.

Capacités étendues

Génération de code C/C++
Générez du code C et C++ avec MATLAB® Coder™.

Historique des versions

Introduit dans R2020b

Voir aussi

Objets

• dynamicCapsuleList | dynamicCapsuleList3D

Fonctions

• addEgo | checkCollision | egoGeometry | egoPose | obstacleGeometry | obstaclePose | removeEgo | removeObstacle | show | updateEgoGeometry | updateEgoPose | updateObstacleGeometry | updateObstaclePose

Rubriques

• Highway Trajectory Planning Using Frenet Reference Path