本文介绍了基于行人社交模型的移动机器人动态避障方法，重点探讨了社会规范化导航的三个主要目标：自然性、舒适性和社会性。通过建立行人社交距离模型，包括私密空间、个人空间、社交空间和公共空间四个层次，机器人能够更好地理解和尊重人类的社交需求。文章详细描述了如何通过拼接二维高斯函数的半曲面来建模行人社交空间的不对称性，并提供了社会性成本地图的建模方法和动态避障算法的核心实现。最后，通过仿真案例展示了机器人在接近行人时如何优先考虑从行人身后绕行，以避免对行人产生心理压迫，从而提升人机交互的舒适性和信任感。 在移动机器人技术领域，实现与人类的和谐交互一直以来都是一个研究的热点。随着技术的进步，机器人不仅需要具备物理移动的能力，更需要在复杂的社交环境中表现出恰当的行为。本文深入探讨了一种基于行人社交模型的移动机器人动态避障方法，为机器人的社交能力提供了新的解决方案。 文章首先阐释了社会规范化导航的三个主要目标：自然性、舒适性和社会性。自然性涉及机器人行为与人类直觉期望的一致性；舒适性强调机器人行为应给周围的人带来最少的不适感；社会性则是指机器人在社会互动中应遵守的规则和规范。这些目标为机器人的社交行为提供了评价标准，也为后续的研究和算法设计指明了方向。 为了实现这些目标，文章提出了建立行人社交距离模型的概念。这个模型将人际空间划分为私密空间、个人空间、社交空间和公共空间四个层次，通过这样的划分，机器人能够识别并尊重人类在不同社交距离上的心理和行为特征。在私密空间内，人们通常不希望被外人打扰；个人空间则是一个人对亲近之人开放的区域；社交空间是指人们愿意进行更正式的社交活动的空间；而公共空间则是对所有人都开放的区域。通过这样的模型，机器人在移动过程中能够根据所处的不同空间选择合适的避障策略，从而减少对人类社交行为的干扰。 接下来，文章详细介绍了通过拼接二维高斯函数的半曲面来建模行人社交空间的不对称性。二维高斯函数在数学和统计学中经常用来描述数据的分布情况，而在这里，作者巧妙地利用其特性来模拟人类在空间分布上的偏好，比如人们可能更愿意面向某个方向行走，或对某些方向上的障碍物更为敏感。通过调整高斯函数的参数，可以灵活地模拟不同的社交空间偏好。 此外，文章提供了社会性成本地图的建模方法，这是一种将社交模型与机器人避障算法相结合的方法。通过构建一个考虑了社交成本的地图，机器人在规划路径时不仅考虑了物理上的障碍，还考虑到了社交上的“障碍”，比如过于接近或侵入人类的私人空间。这样，机器人在执行任务时能够更加注重人机交互的社会方面，从而在不影响他人的情况下完成任务。 动态避障算法的核心实现是文章重点描述的另一部分内容。动态避障是指机器人在移动过程中实时感知环境变化并作出响应的能力。这种能力对于移动机器人来说至关重要，因为机器人必须在与人类共同工作或生活时，能够及时地避免与其他行人的潜在冲突。文章介绍的避障算法能够使机器人根据当前的社会空间模型和环境情况，动态地调整其路径，以最自然和礼貌的方式避开障碍，尤其是在接近行人时，尽量选择从行人的身后绕行，避免在行人面前造成心理压迫感，从而提升人机交互的舒适性和信任感。 文章最后通过仿真案例进一步说明了机器人动态避障与社交模型的实际应用效果。这些案例显示了机器人在模拟城市环境中与行人交互的场景，其中包括了机器人如何识别行人，并根据行人社交模型选择合理的避让路径。通过这些案例的展示，可以直观地感受到在加入社交模型后，机器人的避障行为更加符合人类的社交习惯，表现出更高的自然性和社会性。 本文提出的方法在移动机器人领域具有重要的理论价值和实际意义。它不仅为机器人在现实世界中的应用提供了新的视角，也为未来的研究者提供了宝贵的参考和启示。通过更深入地理解和应用人类社交行为的规律，未来的机器人将能够更好地融入人类社会，成为真正意义上的社交助手。

基于速度障碍法融合的改进动态窗口DWA算法：增强动态避障能力与轨迹平滑性,基于速度障碍法与改进评价函数的动态窗口DWA算法动态避障研究：地图适应性强且平滑性优化,改进动态窗口DWA算法动态避障。 融合速度障碍法躲避动态障碍物 1.增加障碍物搜索角 2.改进评价函数，优先选取角速度小的速度组合以增加轨迹的平滑性 3.融合速度障碍法(VO)增强避开动态障碍物的能力 地图大小，障碍物位置，速度，半径均可自由调节 有参考，代码matlab ,改进DWA算法; 动态避障; 融合速度障碍法; 轨迹平滑性; 自由调节参数; MATLAB代码。,优化DWA算法：融合速度障碍法实现动态避障与轨迹平滑

本文详细介绍了使用ORCA（Optimal Reciprocal Collision Avoidance）算法进行动态速度避障的原理和实现方法。ORCA算法通过计算Agent之间的相对速度和位置，生成约束线以避免碰撞。文章首先解释了速度避障的基本原理，包括如何将空间坐标系转换为速度坐标系，并详细描述了如何计算最快脱离碰撞区域的向量。接着，文章介绍了如何获取邻居Agent并生成约束线，以及通过动态规划求解可行速度范围的过程。最后，提供了完整的示例代码和测试效果，展示了ORCA算法在多Agent导航中的实际应用。 ORCA动态速度避障算法是一种用于多智能体系统中的避障方法，尤其适用于需要在动态环境中进行实时避障的场景。算法的核心思想是通过分析智能体（Agent）之间的相对速度和位置信息，计算出最优的相对运动策略，确保在保证安全的前提下以最快的速度脱离潜在的碰撞区域。 在详细阐述ORCA算法的实现之前，文章首先介绍了速度避障的基本原理。这包括将传统的空间坐标系转换为速度坐标系，从而使得动态避障问题得以在速度空间内得到解决。文章进一步解释了如何根据Agent之间的相对运动状态确定最快的脱离向量，以此为基准来避免与其他Agent的碰撞。 在算法的具体实施部分，文章着重讲解了如何识别邻近的Agent，并基于这些Agent的信息生成约束线。这些约束线实质上是速度空间中的线性约束，它们定义了在保持不碰撞的前提下，Agent可以选择的速度范围。通过这些约束线，可以构建出一系列的线性规划问题，以求解在每个时间步中Agent可行的速度向量。 文章还详细说明了动态规划算法如何被应用于求解这些线性规划问题，从而确保在多Agent环境下的实时计算效率和安全性。动态规划的引入使得算法能够在考虑未来可能的状态变化的情况下，实时地计算出最优的速度向量。 为了加强理论与实践的结合，文章还提供了完整的源代码以及测试结果。这些示例代码不仅包含算法的主体逻辑，还包括了用于生成约束线、求解线性规划问题以及可视化测试结果的辅助函数。通过运行这些示例代码，用户能够观察到ORCA算法在具体多Agent导航场景中的表现，以及如何有效地避免碰撞并优化路径。 ORCA动态速度避障算法以其理论的严谨性和实现的高效性，在多智能体系统导航领域中占据了重要地位。通过实时的相对速度和位置计算，结合动态规划技术，ORCA算法不仅保证了避障的安全性，也展现了极佳的实时处理能力，为多智能体系统的自主导航提供了强有力的技术支持。

内容概要：本文深入探讨了利用Perscan、Simulink和CarSim进行自动驾驶避障模型的设计与实现。首先介绍了如何在Perscan中创建动态障碍物，如蛇形走位的NPC车辆，通过调整参数模拟真实交通状况。接着详细讲解了Simulink中用于避障决策的控制逻辑，特别是模型预测控制(MPC)的应用，包括计算安全距离、选择最优路径以及紧急制动的策略。最后讨论了CarSim对避障效果的物理验证，确保算法符合车辆动力学特性，并解决了仿真过程中出现的时间同步问题。文中还分享了一些实践经验，强调了高精度时间和物理限制对于成功避障的重要性。 适合人群：从事自动驾驶技术研发的专业人士，尤其是对避障算法感兴趣的工程师和技术研究人员。 使用场景及目标：适用于希望深入了解自动驾驶避障系统的开发者，旨在帮助他们掌握从场景构建、算法设计到物理验证的完整流程，提高避障系统的可靠性和安全性。 其他说明：文章不仅提供了理论指导，还包括具体的代码示例，便于读者理解和实践。同时提醒读者注意仿真与现实之间的差距，强调了测试和优化的重要性。

小车（一）简单的小车墙壁检测避障实验

在当今的嵌入式系统设计中，单片机的实验和应用占据着重要的地位。其中，GD32F407VET6单片机作为一款性能强大的微控制器，广泛应用于各类电子产品的开发。本次介绍的实验程序源代码针对的是21号项目——红外避障实验。 红外避障实验顾名思义，是通过红外传感器来检测障碍物并作出相应反应的实验。红外避障技术在工业、家用机器人、智能车模等领域有着广泛的应用。在实验过程中，工程师或学习者会通过编写相应的程序代码，让GD32F407VET6单片机能够控制红外传感器发射红外线，当红外线遇到障碍物时会被反射回来，传感器接收到反射信号后，通过特定的算法处理这些数据，并触发单片机执行预设的动作，从而实现避障功能。 在进行红外避障实验时，需要对GD32F407VET6单片机的I/O端口进行配置，确保可以发送和接收红外信号。同时，需要对红外传感器的工作原理有一个清晰的理解，包括发射端的红外二极管如何产生红外光，接收端的红外接收头如何感应红外光，并将光信号转换为电信号等。除此之外，实验中还需要考虑电路设计，确保红外传感器与单片机之间有稳定的通信连接。 在编程方面，实验者需要具备一定的C语言编程基础，以及对GD32F407VET6单片机编程环境的熟悉。实验中可能需要使用到PWM（脉冲宽度调制）技术来控制红外发射的频率和强度，以及利用定时器中断来精确地测量红外信号的返回时间。这些技术的掌握对于完成红外避障实验至关重要。 实验源代码的编写应考虑到单片机与红外传感器之间的接口协议，编写相应的驱动程序使得单片机能够准确地读取传感器数据。在算法方面，实验者可能需要使用一些基本的信号处理技术，比如滤波算法，来提高传感器检测的准确性。此外，程序中还应包含控制逻辑来决定在检测到障碍物时单片机应如何调整方向或执行其他动作，从而实现避障。 在实验的过程中，调试是必不可少的步骤。实验者需要利用调试工具来监视程序的执行情况，确保程序运行符合预期。在遇到问题时，能够通过查看单片机的输出状态、传感器信号以及程序中设置的调试信息来快速定位问题，并进行相应的调整和优化。 完成红外避障实验后，不仅能够加深对GD32F407VET6单片机性能的理解，还能提高使用该单片机进行电子项目开发的能力。此外，通过这个实验，学习者可以掌握到电子电路设计、传感器应用、信号处理和嵌入式系统编程等多方面的知识，为今后深入学习和从事相关工作打下坚实的基础。 GD32F407VET6单片机的红外避障实验是学习单片机应用开发的重要实践项目之一。通过这个实验，可以全面地提升电子系统设计、编程调试、传感器应用等多方面的能力，对于电子爱好者和工程师来说，是一项非常有价值的实践活动。

内容概要：本文介绍了一种结合正余弦优化（SCA）算法与匈牙利任务分配策略的多智能体路径规划及动态避障方法，并提供了完整的MATLAB代码实现。该方法不仅能够进行全局路径规划，还能在局部路径规划中实现高效的动态避障。文中详细解释了SCA算法的速度更新公式及其在避障中的应用，以及匈牙利算法在任务分配中的具体实现。此外，文章展示了如何利用MATLAB的animatedline函数实现路径的动态显示，并通过实验验证了该方法在仓库AGV调度中的优越性能。 适合人群：对多智能体系统、路径规划、动态避障感兴趣的科研人员、研究生及工程师。 使用场景及目标：①研究和开发多智能体系统的路径规划算法；②解决多机器人在复杂环境中的动态避障问题；③提高多机器人协作效率，减少路径交叉率。 其他说明：代码已开源，适合希望深入理解并改进多智能体路径规划算法的研究者。

内容概要：本文介绍了基于快速探索随机树（RRT）算法的自动驾驶汽车路径规划方法，重点解决在存在静态障碍物环境下实现有效避障与路径搜索的问题。该方法通过在Matlab环境中构建仿真模型，利用RRT算法的随机采样特性扩展搜索树，逐步探索可行路径，最终生成从起点到目标点的安全、连通路径。文中提供了完整的Matlab代码实现，便于读者复现和调试算法，同时展示了算法在复杂地图中的路径规划效果，突出了其在非完整约束系统中的适用性。; 适合人群：具备一定Matlab编程基础，从事自动驾驶、机器人或智能交通系统相关研究的科研人员及高校研究生。; 使用场景及目标：①学习RRT算法的基本原理及其在路径规划中的具体实现；②掌握在静态障碍物环境中进行路径搜索与避障的技术方法；③通过Matlab仿真验证算法性能，为进一步改进如RRT*等优化算法奠定基础； 阅读建议：建议结合Matlab代码逐行理解算法流程，重点关注随机采样、最近节点查找、路径扩展与碰撞检测等核心模块的实现，配合仿真结果分析算法优缺点，并尝试调整参数或引入优化策略以提升路径质量。

在机器人学领域，机械臂的避障轨迹规划是一个复杂的任务，涉及到多个学科和计算方法。其中一个主要挑战是如何在保证避障的同时，规划出一条最优或近似最优的路径。在这种背景下，RRT系列算法提供了一种有效的解决方案。RRT，即Rapidly-exploring Random Tree（快速探索随机树），是一种基于概率的路径搜索算法，被广泛应用于复杂高维空间的轨迹规划问题中。其核心思想是利用随机采样的方式，不断扩展树状结构来探索整个空间，直到找到目标点。 RRT算法通过随机采样状态空间并以这种方式构建出一棵搜索树，树的节点代表了机械臂可以到达的配置，而树的枝干代表了从一个配置到另一个配置的运动。随着树的不断扩展，算法逐渐接近目标位置。为了更好地处理避障问题，RRT算法经常被加以改进，比如RRT*算法通过引入重连接（rewiring）和最佳优先（best-first）搜索，能够找到更加平滑和短路径的解。而RRT-connect算法则强调通过双向搜索来加快找到路径的速度。这些改进使得RRT算法在具有障碍物的环境中也能找到一条合理的避障路径。 在Matlab环境下进行算法实现和机械臂模拟，可以提供一个直观且强大的平台来测试和优化这些算法。Matlab是一种广泛使用的高性能数学计算软件，它提供了丰富的数学函数库以及可视化工具，非常适合用于算法的快速原型设计、测试和展示。在Matlab中，用户可以定义机械臂的运动学和动力学模型，以及环境的几何模型。然后可以使用Matlab内置的函数或自定义的算法来实现RRT系列算法。用户可以利用Matlab的可视化功能，观察机械臂的运动轨迹，从而分析和评估算法性能。 机械臂轨迹规划是一个综合性问题，不仅涉及到算法的实现，还包含机械臂本体的设计、控制系统的设计以及环境感知与建模等众多方面。在实际应用中，需要综合考虑机械臂的尺寸、重量、关节类型、运动范围等因素，这些都会对轨迹规划产生重要影响。同时，环境中的障碍物分布、动态障碍物的预测等也是规划过程中必须考虑的问题。因此，一个完整的机械臂避障轨迹规划解决方案需要跨学科的知识和技术支持。 在Matlab中，可以通过模块化的方式来构建机械臂避障轨迹规划系统。例如，可以将系统分为轨迹规划模块、控制模块、环境感知模块和用户交互模块等。每个模块完成不同的功能，它们相互配合，共同完成复杂的轨迹规划任务。用户可以通过Matlab界面进行参数设置、算法选择和模拟运行等操作，同时获得包括模拟动画在内的直观结果。 RRT系列算法在机械臂避障轨迹规划方面提供了强有力的工具，Matlab则为算法的实现、测试和验证提供了便捷的平台。通过结合先进的算法和强大的软件工具，工程师和研究人员可以开发出高效的轨迹规划系统，推动机械臂技术的进步。

内容概要：本文详细介绍了基于非线性模型预测控制（NMPC）的无人船轨迹跟踪与障碍物避碰算法的Matlab实现。主要内容包括：NMPC的基本概念及其在无人船控制系统中的应用；无人船的动力学模型建立；预测模型的设计；轨迹跟踪和避障的具体实现方法，如目标函数和约束条件的定义；以及代码调试过程中的一些实用技巧和注意事项。文中还提供了具体的代码示例，帮助读者更好地理解和实现该算法。 适合人群：对无人船控制算法感兴趣的科研人员、工程师和技术爱好者，尤其是那些有一定Matlab编程基础并希望深入了解NMPC应用于无人船控制领域的读者。 使用场景及目标：适用于研究和开发无人船导航系统的实验室环境，旨在提高无人船在复杂水域环境中自主航行的能力，确保其能够准确跟踪预定轨迹并有效避免障碍物。此外，还可以作为教学材料用于相关课程的教学和实验。 其他说明：文章不仅提供了详细的理论解释，还包括了许多实践经验的分享，如参数调整、常见问题解决等，有助于读者更快地上手实践。同时，附带的测试案例可以帮助读者验证算法的有效性和鲁棒性。