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stateSpaceSE2

Espace d’état SE(2)

Depuis R2019b

Description

L'objet stateSpaceSE2 stocke les paramètres et les états dans l'espace d'état SE(2), qui est composé de vecteurs d'état représentés par [x, y, θ]. x et y sont des coordonnées cartésiennes, et θ est l'angle d'orientation. L'objet utilise la distance euclidienne pour calculer la distance et utilise l'interpolation linéaire pour calculer la translation et la rotation de l'état.

Création

Syntaxe

space = stateSpaceSE2

space = stateSpaceSE2(bounds)

Description

space = stateSpaceSE2 crée un objet d'espace d'état SE(2) avec des limites d'état par défaut pour x, y et θ.

space = stateSpaceSE2(bounds) spécifie le bounds pour x, y et θ. Les valeurs d'état au-delà des limites sont tronquées aux limites. L'entrée, bounds, vous permet de définir la valeur de la propriété StateBounds .

Propriétés

Name — Nom de l'espace d'état

'SE2' (par défaut) | chaîne

Nom de l'espace d'état, spécifié sous forme de chaîne.

NumStateVariables — Dimension de l'espace d'état

3 (par défaut) | entier positif

Ce propriété est en lecture seule.

Dimension de l'espace d'état, spécifiée sous la forme d'un entier positif.

StateBounds — Limites des variables d'état

[-100 100; -100 100; -3.1416 3.1416] (par défaut) | Matrice à valeurs réelles 3 par 2

Limites des variables d'état, spécifiées sous la forme d'une matrice à valeurs réelles 3 x 2.

• La première ligne spécifie les limites inférieure et supérieure de l'état x en mètres.

• La deuxième ligne spécifie les limites inférieure et supérieure de l'état y en mètres.

• La troisième ligne spécifie les limites inférieure et supérieure de l'état θ en radians.

Types de données : double

WeightXY — Poids appliqué au calcul des distances x et y

1 (par défaut) | scalaire réel non négatif

Poids appliqué au calcul des distances x et y, spécifié comme un scalaire réel non négatif.

Dans l'objet, la distance calculée comme suit :

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

w xy est le poids appliqué aux coordonnées x et y , et w θ est le poids appliqué à la coordonnée θ . d x , d y et d θ sont les distances dans les directions x, y et θ , respectivement.

Types de données : double

WeightTheta — Poids appliqué au calcul de la distance thêta

0,1 (par défaut) | scalaire réel non négatif

Poids appliqué au calcul de distance θ , spécifié comme un scalaire réel non négatif.

Dans l'objet, la distance calculée comme suit :

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

w xy est le poids appliqué aux coordonnées x et y , et w θ est le poids appliqué à la coordonnée θ . d x , d y et d θ sont les distances dans les directions x, y et θ , respectivement.

Types de données : double

Fonctions d'objet

copy	Créer une copie complète de l'objet de l'espace d'état
enforceStateBounds	Reduce state to state bounds
distance	Distance entre deux états
interpolate	Interpoler entre les états
sampleGaussian	Exemple d'état utilisant la distribution gaussienne
sampleUniform	Exemple d'état utilisant une distribution uniforme

Exemples

Planifier le chemin entre deux États SE(2)

Créez un espace d'état SE(2).

ss = stateSpaceSE2;

Créez un validateur d'état basé sur occupancyMap en utilisant l'espace d'état créé.

sv = validatorOccupancyMap(ss);

Créez une carte d'occupation à partir d'un exemple de carte et définissez la résolution de la carte sur 10 cellules/mètre.

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

Définissez la distance de validation pour le validateur.

sv.ValidationDistance = 0.01;

Les limites de l’espace d’état de mise à jour doivent être identiques aux limites de la carte.

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

Créez le planificateur de chemin et augmentez la distance de connexion maximale.

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

Définissez les états de départ et d’objectif.

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

Planifiez un chemin avec les paramètres par défaut.

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

Visualisez les résultats.

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

Capacités étendues

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

Historique des versions

Introduit dans R2019b

Voir aussi

stateSpaceDubins | stateSpaceReedsShepp