带有详细注释的Matlab三维informed-RRT*算法代码

简介：
本段落提供了一份详尽标注的Matlab代码，用于实现三维空间中的信息丰富型RRT*（informed RRT*）路径规划算法。该资源适合对高级机器人导航技术感兴趣的学者和工程师研究使用。 Informed RRT* 是一种基于 RRT* 算法的优化路径规划方法，在搜索过程中引入了启发式信息来提高效率并改善最终生成路径的质量。 在路径规划领域，尤其是在机器人导航与无人驾驶的应用中，算法需要能够快速且准确地设计出安全有效的路线。RRT* 由于其处理复杂动态环境和实时性方面的优势而被广泛应用。但是，该算法在探索过程中可能会产生大量不必要的分支，从而影响效率。 Informed RRT* 的关键在于使用一个可接受的椭圆启发式来指导搜索过程，以此提高算法性能及解决方案的质量。 a. 椭圆启发式的应用 通过定义一个状态空间子集——它包含了所有可能改进现有最优解的状态——椭圆启发式引导了探索的方向。这个椭圆形区域的具体形状会根据起始点、目标位置以及当前最佳路径的成本来确定。 b. 直接采样方法 Informed RRT* 采用直接从上述定义的椭圆中抽取样本的方式，从而确保每次生成的新节点都有潜在改进解的可能性。这种方法显著减少了探索过程中无用分支的数量，并且提高了搜索效率和最终解决方案的质量。