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plannerBenchmark

Planificateurs de parcours de référence à l'aide des métriques générées

Depuis R2022a

Description

L'objet plannerBenchmark évalue les planificateurs de chemin 2D en les exécutant sur un environnement spécifié avec des poses de départ et d'objectif spécifiées.

L'objet plannerBenchmark calcule les métriques suivantes :

• clearance — Distance minimale aux obstacles dans l'environnement

• executionTime — Temps nécessaire à l'exécution de la fonction de plan

• initializationTime — Temps nécessaire à l'exécution de la fonction d'initialisation

• isPathValid — Si vrai, cela représente le chemin existant et sans collision

• pathLength — Longueur du chemin généré

• smoothness — Fluidité du parcours pour toutes les poses

Les métriques telles que executionTime et initializationTime sont calculées lors de l'exécution des planificateurs. Les métriques telles que clearance, isPathValid, pathLength et smoothness sont calculées à partir des sorties de chemin résultantes. après avoir exécuté les planificateurs. Les mesures calculées sont résumées statistiquement sous forme de tableau et peuvent être visualisées sous forme de graphiques.

Création

Syntaxe

plannerBM = plannerBenchmark(environment,start,goal)

Description

plannerBM = plannerBenchmark(environment,start,goal) crée un objet plannerBenchmark avec les objets environment, start et goal pose. Les entrées environment, start et goal définissent les Environment, Start Propriétés $ et Goal , respectivement.

Propriétés

Environment — Environnement pour les planificateurs de parcours d'analyse comparative

occupancyMap objet | Objet binaryOccupancyMap | Objet validatorOccupancyMap

Environnement pour les planificateurs de chemins d'analyse comparative, spécifié comme objet occupancyMap, binaryOccupancyMap ou validatorOccupancyMap .

Start — Pose de départ du chemin pour tous les planificateurs

vecteur de la forme [x y] | vecteur de la forme [x y theta]

Pose de départ du chemin pour tous les planificateurs, spécifiée comme vecteur de la forme [x y] ou [x y theta].

Types de données : single | double

Goal — Pose d'objectif du chemin pour tous les planificateurs

vecteur de la forme [x y] | vecteur de la forme [x y theta]

Pose d'objectif du chemin pour tous les planificateurs, spécifiée comme vecteur de la forme [x y] ou [x y theta].

Types de données : single | double

PlannerOutput — Sortie des planificateurs après exécution

structure

Ce propriété est en lecture seule.

Sortie des planificateurs après exécution, renvoyée sous forme de structure contenant la sortie de la fonction d'initialisation et la sortie de la fonction de plan pour tous les planificateurs. Les champs de la structure sont nommés par le nom du planificateur spécifié dans la fonction addPlanner .

Chaque structure contient une sortie d'initialisation et une sortie de fonction de plan. La sortie de la fonction de plan est en outre une structure contenant la sortie de la fonction de plan pour chaque exécution du planificateur.

Types de données : struct

Fonctions d'objet

addPlanner	Ajouter un planificateur de chemin pour l'analyse comparative
copy	Créer une copie complète de l'objet PlannerBenchmark
metric	Retourner les métriques du planificateur de chemin
report	Créer un rapport de référence
runPlanner	Planificateurs de parcours
show	Visualize path planner metrics

Exemples

Planificateurs de chemins 2D de référence

Créez une carte d'occupation à partir d'un exemple de carte.

load("exampleMaps.mat","simpleMap");
map = occupancyMap(simpleMap);

Créez un validateur d'état avec stateSpaceSE2 en utilisant la carte.

sv = validatorOccupancyMap(stateSpaceSE2,Map=map);

Spécifiez les états de départ et d’objectif.

start = [5 8 pi/2];
goal = [7 18 pi/2];

Créez un objet plannerBenchmark .

pbo = plannerBenchmark(sv,start,goal);

Définissez les handles de fonction pour les fonctions d'initialisation des planificateurs.

plannerHAFcn = @(sv)plannerHybridAStar(sv);
plannerRRTSFcn = @(sv)plannerRRTStar(sv.StateSpace,sv);

Définissez le handle de fonction pour la fonction de plan, qui est commun aux deux planificateurs.

plnFcn = @(initOut,s,g)plan(initOut,s,g);

Ajoutez les planificateurs de chemin pour l’analyse comparative.

addPlanner(pbo,plnFcn,plannerHAFcn);
addPlanner(pbo,plnFcn,plannerRRTSFcn,PlannerName="ppRRTStar");

Définissez le rng pour des résultats répétitifs.

rng('default')

Exécutez les planificateurs de chemin le nombre de fois spécifié dans runCount pour collecter des métriques.

runCount = 5;
runPlanner(pbo,runCount)

Initializing plannerHAFcn_plnFcn ...
Done.
Planning a path from the start pose (5 8 1.5708) to the goal pose (7 18 1.5708) using plannerHAFcn_plnFcn.
Executing run 1.
Executing run 2.
Executing run 3.
Executing run 4.
Executing run 5.
Initializing ppRRTStar ...
Done.
Planning a path from the start pose (5 8 1.5708) to the goal pose (7 18 1.5708) using ppRRTStar.
Executing run 1.
Executing run 2.
Executing run 3.
Executing run 4.
Executing run 5.

Métrique de longueur de chemin d’accès pour toutes les exécutions sur l’environnement.

[pLenSummary,pLenData] = metric(pbo,"pathLength")

pLenSummary=2×4 table
                            Mean     Median    StdDev     sampleSize
                           ______    ______    _______    __________

    plannerHAFcn_plnFcn    10.349    10.349          0        5     
    ppRRTStar               12.84      12.9    0.67112        5     

pLenData=2×5 table
                            Run1      Run2      Run3      Run4      Run5 
                           ______    ______    ______    ______    ______

    plannerHAFcn_plnFcn    10.349    10.349    10.349    10.349    10.349
    ppRRTStar                13.8      12.9      12.2        12      13.3

Visualisez toutes les mesures.

show(pbo)

Inspectez attentivement la métrique de dégagement.

figure
show(pbo,"clearance")

Historique des versions

Introduit dans R2022a

Voir aussi

Objets

• occupancyMap | binaryOccupancyMap | validatorOccupancyMap

Fonctions

• addPlanner | copy | metric | report | runPlanner | show