【路径规划】经典导航算法Bug0/Bug1详解与MATLAB实现(附完整代码)!

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https://github.com/YonderL/Bug-Algorithms

代码结构说明

BugAlgorithms/
├── Bug0/                 # Bug0算法完整实现
│   ├── boundary_detect.m # 边界碰撞检测模块
│   ├── bug0.m            # 主算法逻辑入口
│   ├── isPointOnSegment.m # 几何关系判断工具
│   └── next_cal.m        # 运动矢量计算
├── Bug1/                 # Bug1算法完整实现
    ├── checkCollision_pro.m  # 增强型碰撞检测
    ├── bug1.m            # 主算法逻辑入口
    ├── followBoundary.m  # 边界跟踪核心算法
    ├── calClosetPoint.m  # 最近点计算模块
    ├── rotationWithPoint.m # 障碍物拐点处理
    ├── pointToLineDistance.m # 距离计算工具
    └── generate_rotated_coordinates.m # 坐标系变换

关键模块解析

Bug0核心组件
  1. bug0.m

    • 主控制循环
    • 状态机管理(自由移动/沿障移动)
    • 调用传感器模拟模块
  2. boundary_detect.m

    function [state, k_obs] = boundary_detect(obstaclelist, now, next)
    % 输入:障碍物列表/当前位置/下一位置
    % 输出:碰撞状态/障碍物边界斜率
    
    • 多障碍物碰撞检测
    • 边界斜率计算(k_obs=Inf处理垂直边界)
Bug1增强功能
  1. checkCollision_pro.m

    % 支持非凸多边形投影检测
    [collision, new_pos] = checkCollision_pro(obstaclelist, current, target)
    
    • 基于射线法的精确碰撞检测
    • 自动计算安全退出位置
  2. rotationWithPoint.m

    function path = rotationWithPoint(current, obstacle, step, path, last_close)
    % 处理障碍物顶点的"拐角难题"
    
    • 动态调整绕行方向
    • 防止顶点处震荡
通用工具
  1. isPointOnSegment.m
    function flag = isPointOnSegment(p, p1, p2, tol)
    % 判断点p是否在线段p1p2上(带容差)
    
    • 用于精确的路径终点判断
    • 支持浮点数容差(tol参数)