Probabilistic Roadmaps (PRM)

Probabilistic Roadmaps (PRM)

Tune the Number of Nodes

Tune the Connection Distance

load exampleMaps.mat
map = binaryOccupancyMap(simpleMap,2);
rngState = rng;       % 控制rand、randi和randn使用的随机数生成器。获取当前生成器的状态
prm = mobileRobotPRM(map,100);
startLocation = [2 1];
endLocation = [12 10];
% path = findpath(prm,startLocation,endLocation);
% show(prm)
rng(rngState);       % 还原生成器的状态，以便生产相同的值
prm.ConnectionDistance = 2;
path = findpath(prm,startLocation,endLocation);
show(prm)

Use the ConnectionDistance property on the PRM object to tune the algorithm.

ConnectionDistance是路线图中连接的点距离的上阈值。每个节点都连接到此连接距离内的所有节点，这些节点之间没有任何障碍。通过降低连接距离，可以限制连接的数量，从而减少计算时间并简化映射。然而，较低的距离限制了找到完全无障碍路径的可用路径的数量。对于具有大量障碍的复杂映射，具有较低连接距离的节点数量越多，找到解决方案的机会就越大。

Create or Update PRM

当使用mobileRobotPRM对象并修改属性时，每次新的函数调用，对象都会触发来重新放置并计算路线图的点及其连接。因为重新计算映射可能需要大量的计算，所以可以通过调用具有不同起始和结束位置的findpath来重用相同的路线图。

% % 导入用于规划路径的示例映射
load exampleMaps.mat
map = binaryOccupancyMap(complexMap,1);

% % 定义机器人的尺寸并根据机器人尺寸膨胀地图
robotRadius = 0.2;
mapInflated = copy(map);
inflate(mapInflated, robotRadius);

% % 构造PRM并设置参数
prm.Map = mapInflated;
prm.NumNodes = 20;
prm.ConnectionDistance = 15;

% % 在建立的PRM上寻找可行路径
startLocation = [3 3];
endLocation = [45 35];
path = findpath(prm, startLocation, endLocation);
while isempty(path)
    % No feasible path found yet, increase the number of nodes
    prm.NumNodes = prm.NumNodes + 10;
    
    % Use the |update| function to re-create the PRM roadmap with the changed
    % attribute
    update(prm);
    
    % Search for a feasible path with the updated PRM
    path = findpath(prm, startLocation, endLocation);
end
show(prm)