【深蓝学院】移动机器人运动规划--第4章 动力学约束下的运动规划--作业

文章目录

  • 1. T1
    • 1.1 题目
    • 1.2 求解
    • 1.3 Pontryagin Minimum Principle 的拓展
  • 2. T2
    • 2.1 题目
    • 2.2 求解
  • 3. Reference

1. T1

1.1 题目

在这里插入图片描述

1.2 求解

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.3 Pontryagin Minimum Principle 的拓展

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2. T2

2.1 题目

在这里插入图片描述

2.2 求解

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Listing1: demo_node.cpp/trajectoryLibrary()

for(int step=0 ; step<=_time_step ; step ++){/*STEP 1: finish the forward integration, the modelling has been given in the documentthe parameter of forward integration: _max_input_acc|_discretize_step|_time_interval|_time_step   all have been givenuse the pos and vel to recored the steps in the trakectory*///使用运动学公式:x=x0+v0t+1/2at^2,v=v0+at//要体现出积分,是accumulate的过程pos(0) = pos(0) + vel(0) * delta_time + 0.5 * acc_input(0) * std::pow(delta_time, 2);pos(1) = pos(1) + vel(1) * delta_time + 0.5 * acc_input(1) * std::pow(delta_time, 2);pos(2) = pos(2) + vel(2) * delta_time + 0.5 * acc_input(2) * std::pow(delta_time, 2);vel(0) = vel(0) + acc_input(0) * delta_time;vel(1) = start_velocity(1) + acc_input(1) * delta_time;vel(2) = start_velocity(2) + acc_input(2) * delta_time;Position.push_back(pos);Velocity.push_back(vel);double coord_x = pos(0);double coord_y = pos(1);double coord_z = pos(2);//check if if the trajectory face the obstacleif(_homework_tool->isObsFree(coord_x,coord_y,coord_z) != 1){collision = true;}
}

在这里插入图片描述
Listing2:hw_tool.cpp/OptimalBVP()

double Homeworktool::OptimalBVP(Eigen::Vector3d _start_position,Eigen::Vector3d _start_velocity,Eigen::Vector3d _target_position)
{double optimal_cost = 1000000; // this just to initial the optimal_cost, you can delete it/*STEP 2: go to the hw_tool.cpp and finish the function Homeworktool::OptimalBVPthe solving process has been given in the documentbecause the final point of trajectory is the start point of OBVP, so we input the pos,vel to the OBVPafter finish Homeworktool::OptimalBVP, the Trajctory_Cost will record the optimal cost of this trajectory*///直接求解一元四次方程Eigen::Matrix<double,4,4> mat44;Eigen::Matrix<complex<double>, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> matrix_eigenvalues;//求出一元四次方程的五个系数abcdedouble v_x0 = _start_velocity(0), v_y0 = _start_velocity(1), v_z0 = _start_velocity(2);double dx = _target_position(0) - _start_position(0);double dy = _target_position(1) - _start_position(1);double dz = _target_position(2) - _start_position(2);double v0_square_sum = v_x0*v_x0 + v_y0*v_y0 + v_z0*v_z0;double v0_dp_sum = v_x0*dx+v_y0*dy+v_z0*dz;double dp_square_sum = dx*dx + dy*dy + dz*dz;double a = 1.0;double b = 0.0;double c = -4 * v0_square_sum;double d = 24 * v0_dp_sum;double e = -36 * dp_square_sum;mat44 <<0, 0, 0, -e,1, 0, 0, -d,0, 1, 0, -c,0, 0, 1, -b;
//    ROS_INFO_STREAM("\nmatrix_44: \n" << mat44);matrix_eigenvalues = mat44.eigenvalues();
//    ROS_INFO_STREAM("\nmatrix_eigenvalues: \n"<<matrix_eigenvalues);for(int i=0; i<4; ++i) {if(matrix_eigenvalues(i).real() < 0)continue;double T = matrix_eigenvalues(i).real();double tmp_cost = T + 4.0/T * v0_square_sum - 12.0/(std::pow(T,2)) * v0_dp_sum + 12.0/std::pow(T,3) * dp_square_sum;ROS_INFO_STREAM("\nnow optimal_cost=" << optimal_cost <<", tmp_cost= " << tmp_cost);if(tmp_cost < optimal_cost) {ROS_INFO_STREAM("\n======now optimal_cost=" << optimal_cost <<", found lower cost= " << tmp_cost);optimal_cost = tmp_cost;}}ROS_INFO_STREAM("\nreturn optimal_cost=" << optimal_cost);return optimal_cost;
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3. Reference

[1] A Computationally Efficient Motion Primitive for Quadrocopter Trajectory Generation, Mark W. Mueller,
Markus Hehn, and Raffaello D’Andrea.

[2] Dynamic Programming and Optimal Control, D. P. Bertsekas.

[3] https://blog.csdn.net/fb_941219/article/details/102984587

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/469179.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

中小学信息学奥赛CSP-J认证 CCF非专业级别软件能力认证-入门组初赛模拟题第二套(阅读程序题)

CSP-J入门组初赛模拟题二 二、阅读程序题 (程序输入不超过数组或字符串定义的范围&#xff0c;判断题正确填√错误填X;除特殊说明外&#xff0c;判断题 1.5分&#xff0c;选择题3分&#xff0c;共计40分) 第一题 1 #include<bits/stdc.h> 2 using namespace std; 3 i…

AI换脸离线本地版-讲解2

嘿&#xff0c;准备好了吗&#xff1f;我来给你幽默地讲解下AI换脸&#xff01; 所谓AI换脸&#xff0c;就是让你变成“百变小萝莉”或者“花心大少爷”一样&#xff0c;只需一键操作&#xff0c;就能把你的脸魔法般地贴到别人脸上&#xff0c;就像是面部贴纸一样。你可以秒变…

vscode运行Live Server报错:Windows找不到文件Microsoft Edge

问题场景&#xff1a; 在写好的html文件空白处右键单击Open with Live Server后弹出下面提示框报错Windows找不到文件Microsoft Edge有的电脑报错是Windows找不到文件chrome 问题解决方案&#xff1a; 应该是由于你电脑上的默认浏览器Chrome的安装路径变了&#xff0c;更新C…

【通讯录案例-归档解档 Objective-C语言】

一、接下来,我们来说这个“归档”、“解档”、 1.归档、解档、这一块儿呢 首先呢,我们这个目标啊,还是跟“代理”差不多,要会用, 一会儿给大家画一幅图,让大家去了解“归档”、“解档”、每一句话,到底都干了什么, 好,我们先新建一个项目, 新建一个项目 新建一个…

基于AI Agent探讨:安全领域下的AI应用范式

先说观点&#xff1a;关于AI应用&#xff0c;通常都会聊准召。但在安全等模糊标准的场景下&#xff0c;事实上不存在准召的定义。因此&#xff0c;AI的目标应该是尽可能的“像人”。而想要评价有多“像人”&#xff0c;就先需要将人的工作数字化。而AI Agent是能够将数字化、自…

【MATLAB】在图框中加箭头文本注释

1、在图框中加 文本方法 —— text&#xff08;&#xff09;函数 2、使用箭头标注——annotation&#xff08;&#xff09;函数 X、Y是箭头的位置相对于整个方框的比例&#xff0c; [0.32,0.5]是指&#xff1a;x坐标从整个图形32%的地方到50%的地方&#xff08;从左到右&…

Solidworks:创建更复杂的分割

用前视、右视基准面&#xff0c;分割一个零件。如何用自己创建的平面或曲面分割&#xff0c;我还的进一步学习。

Hive——动态分区导致的小文件问题

目录 0 问题现象 1 问题解决 解决方案一&#xff1a;调整动态分区数 方案一弊端&#xff1a;小文件剧增 解决方案二&#xff1a;distribute by 方案二弊端&#xff1a;数据倾斜 解决方案三&#xff1a;distribute by命令 2 思考 3 小结 0 问题现象 现象&#xff1a;…

算法学习——LeetCode力扣回溯篇3

算法学习——LeetCode力扣回溯篇3 491. 非递减子序列 491. 非递减子序列 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 描述 给你一个整数数组 nums &#xff0c;找出并返回所有该数组中不同的递增子序列&#xff0c;递增子序列中 至少有两个元素 。你可以按 任意顺序 返回答案。…

FileZilla Server 1.8.1内网搭建

配置环境服务器服务器下载服务器配置服务器配置 Server - ConfigureServer Listeners - Port 协议设置 Protocols settingsFTP and FTP over TLS(FTPS) Rights management(权利管理)Users(用户) 客户端建立连接 配置环境 服务器处于局域网内: 客户端 < -访问- > 公网 &l…

上位机图像处理和嵌入式模块部署(借鉴与学习)

【 声明&#xff1a;版权所有&#xff0c;欢迎转载&#xff0c;请勿用于商业用途。 联系信箱&#xff1a;feixiaoxing 163.com】 对于很多学院派的同学来说&#xff0c;他们对市场的感觉一般是比较弱的。如果写一个软件的话&#xff0c;或者说开发一个项目的话&#xff0c;他们…

P5194 Scales S——dfs(前缀和剪枝)

传送门https://www.luogu.com.cn/problem/P5194手切第一遍&#xff0c;没想到可以用前缀和剪枝&#xff0c;并且是从小到大搜了&#xff0c;不出意外40分TLEWA 第二遍&#xff1a;代码及思路 // Problem: // P5194 [USACO05DEC] Scales S // // Contest: Luogu // UR…