VFH & VFH+ & VFH*—— Path Planning_matlab vfh算法路径规划矢量场直方图-程序员宅基地

最近在学习VFH算法，感觉蛮神奇，特意从维基百科扒来了资料，供学习研究。。。

在机器人技术中，Vector Field Histogram(VFH，向量场直方图）是Johann Borenstein和Yoram Koren在1991年[1]提出的一种实时路径规划算法。VFH通过所谓的直方图网格利用机器人环境的统计表示，因此非常重视处理来自传感器和建模误差的不确定性。与其他避障算法不同，VFH考虑了机器人的动力学和形状，并返回特定于平台的转向指令。VFH作为一个局部路径规划器而非全局路径规划器，已被证明产生接近最优路径。

原VFH算法是基于 Virtual Force Field虚拟力场的局部路径规划算法。VFH在1998年由Iwan Ulrich和Johann Borenstein[2]更新，并重新命名为VFH+(非官方的“增强VFH”)。这个方法在2000年由Ulrich和Borenstein再次更新，并被重新命名为VFH*[3]。 VFH是目前移动机器人中最受欢迎的局部路径规划器之一，与后来开发的动态窗口方法竞争。许多机器人开发工具和仿真环境都内置了对VFH的支持。

VFH的目标是计算效率，鲁棒，不敏感的误读。在实践中，VFH算法被证明是快速和可靠的，特别是在穿越密集的障碍。VFH算法的中心是通过直方图网格使用障碍物的统计表示。这样的表示非常适合不准确的传感器数据，并适应多传感器读数的融合。

VFH算法包含三个主要部分:

①直角直方图网格:利用机器人的距离传感器，如声纳或激光测距仪，构建二维直角直方图网格。网格不断实时更新。
②极坐标直方图:将围绕机器人瞬间位置的笛卡尔坐标直方图降低，构造一维极坐标直方图。
③候选谷:根据与目标方向的接近度，选择极障碍密度低于阈值的连续扇区，称为候选谷。
一旦选定的候选方向的中心被确定，机器人的方向被引导。机器人在迎面接近障碍物时降低速度。

VFH 2D simulation

VFH+算法改进包括:

①阈值迟滞:迟滞增加了计划轨迹的平滑性。
②机器人体型尺寸:考虑不同体型的机器人，不需要通过低通滤波器手动调整参数。
③障碍物前视:被障碍物阻挡的扇区在VFH+中被遮蔽，这样引导角度就不会直接进入障碍物。
④成本函数:添加了一个成本函数来更好地表征算法的性能，并通过改变成本函数或其参数来提供行为切换的可能性。

VFH*算法

2000年8月，Iwan Ulrich和Johann Borenstein发表了一篇描述VFH*的论文，声称改进了原来的VFH算法，明确地处理了局部规划算法在全局最优性没有得到保证的缺点。在VFH*中，算法通过最小化代价和启发式函数来验证A*搜索算法生成的转向命令。虽然在实践中很简单，但在实验结果中表明，这种向前看的验证能够成功地处理原VFH和VFH+无法处理的问题情况(产生的轨迹是快速和平滑的，没有明显的减速存在障碍)。

参考文献：

Borenstein, J.; Koren, Y. (1991). "The vector field histogram-fast obstacle avoidance for mobile robots". IEEE Transactions on Robotics and Automation. 7 (3): 278–288. ——> VFH(原始paper)
^ Ulrich, I.; Borenstein, J. (1998). "VFH+: reliable obstacle avoidance for fast mobile robots". Robotics and Automation, 1998. Proceedings. 1998 IEEE International Conference on. 2. ——> VFH+(原始paper)
^ Ulrich, I.; Borenstein, J. (2000). "VFH: local obstacle avoidance with look-aheadverification". Robotics and Automation, 2000. Proceedings. ICRA'00. IEEE International Conference on. 3. ——> VFH*(原始paper)

本文链接：https://blog.csdn.net/u012814946/article/details/107166554

原作者删帖不实内容删帖广告或垃圾文章投诉

智能推荐

while循环&CPU占用率高问题深入分析与解决方案_main函数使用while(1)循环cpu占用99-程序员宅基地

文章浏览阅读3.8k次，点赞9次，收藏28次。直接上一个工作中碰到的问题，另外一个系统开启多线程调用我这边的接口，然后我这边会开启多线程批量查询第三方接口并且返回给调用方。使用的是两三年前别人遗留下来的方法，放到线上后发现确实是可以正常取到结果，但是一旦调用，CPU占用就直接100%(部署环境是win server服务器)。因此查看了下相关的老代码并使用JProfiler查看发现是在某个while循环的时候有问题。具体项目代码就不贴了，类似于下面这段代码。while(flag) {//your code;}这里的flag._main函数使用while(1)循环cpu占用99

【无标题】jetbrains idea shift f6不生效_idea shift +f6快捷键不生效-程序员宅基地

文章浏览阅读347次。idea shift f6 快捷键无效_idea shift +f6快捷键不生效

node.js学习笔记之Node中的核心模块_node模块中有很多核心模块,以下不属于核心模块,使用时需下载的是-程序员宅基地

文章浏览阅读135次。Ecmacript 中没有DOM 和 BOM核心模块Node为JavaScript提供了很多服务器级别，这些API绝大多数都被包装到了一个具名和核心模块中了，例如文件操作的 fs 核心模块，http服务构建的http 模块 path 路径操作模块 os 操作系统信息模块// 用来获取机器信息的var os = require('os')// 用来操作路径的var path = require('path')// 获取当前机器的 CPU 信息console.log(os.cpus._node模块中有很多核心模块,以下不属于核心模块,使用时需下载的是

数学建模【SPSS 下载-安装、方差分析与回归分析的SPSS实现(软件概述、方差分析、回归分析)】_化工数学模型数据回归软件-程序员宅基地

文章浏览阅读10w+次，点赞435次，收藏3.4k次。SPSS 22 下载安装过程7.6 方差分析与回归分析的SPSS实现7.6.1 SPSS软件概述1 SPSS版本与安装2 SPSS界面3 SPSS特点4 SPSS数据7.6.2 SPSS与方差分析1 单因素方差分析2 双因素方差分析7.6.3 SPSS与回归分析SPSS回归分析过程牙膏价格问题的回归分析_化工数学模型数据回归软件

利用hutool实现邮件发送功能_hutool发送邮件-程序员宅基地

文章浏览阅读7.5k次。如何利用hutool工具包实现邮件发送功能呢？1、首先引入hutool依赖<dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>5.7.19</version></dependency>2、编写邮件发送工具类package com.pc.c..._hutool发送邮件

docker安装elasticsearch，elasticsearch-head，kibana，ik分词器_docker安装kibana连接elasticsearch并且elasticsearch有密码-程序员宅基地

文章浏览阅读867次，点赞2次，收藏2次。docker安装elasticsearch，elasticsearch-head，kibana，ik分词器安装方式基本有两种，一种是pull的方式，一种是Dockerfile的方式，由于pull的方式pull下来后还需配置许多东西且不便于复用，个人比较喜欢使用Dockerfile的方式所有docker支持的镜像基本都在https://hub.docker.com/docker的官网上能找到合..._docker安装kibana连接elasticsearch并且elasticsearch有密码

随便推点

Python 攻克移动开发失败！_beeware-程序员宅基地

文章浏览阅读1.3w次，点赞57次，收藏92次。整理 | 郑丽媛出品 | CSDN（ID：CSDNnews）近年来，随着机器学习的兴起，有一门编程语言逐渐变得火热——Python。得益于其针对机器学习提供了大量开源框架和第三方模块，内置..._beeware

Swift4.0_Timer 的基本使用_swift timer 暂停-程序员宅基地

文章浏览阅读7.9k次。//// ViewController.swift// Day_10_Timer//// Created by dongqiangfei on 2018/10/15.// Copyright 2018年飞飞. All rights reserved.//import UIKitclass ViewController: UIViewController { ..._swift timer 暂停

元素三大等待-程序员宅基地

文章浏览阅读986次，点赞2次，收藏2次。1.硬性等待让当前线程暂停执行，应用场景：代码执行速度太快了，但是UI元素没有立马加载出来，造成两者不同步，这时候就可以让代码等待一下，再去执行找元素的动作线程休眠，强制等待 Thread.sleep(long mills)package com.example.demo;import org.junit.jupiter.api.Test;import org.openqa.selenium.By;import org.openqa.selenium.firefox.Firefox.._元素三大等待