寻找机器人导航的算法

Question

我有一个移动机器人，它有一个距离传感器连接到平移伺服电机。电机连续旋转，将传感器从0度移动到180度并返回。

距离传感器每隔几毫秒发送一个信号，扫描周围的障碍物。人们可以看到距离传感器生成的数据，如下所示：

我希望创建一种算法，让机器人在可用空间最多（或障碍最少）的方向上移动。

更正式地说，我可以代表输入和输出，如：

• 输入：每个电机旋转角度到最近对象的距离数组。

• 输出：表示最佳角度的单个值。

算法的要求是：

• 不应该容易受到数据中的异常值的影响（传感器有时会出现不可预测的峰值）
• 不需要绝对优化，可以接受1-2％的折扣
• 高效（这将在小型微处理器上运行）
• 对业余爱好者来说是可以理解的（我不是ML专家;））

Answer 1

我不知道您使用的语言（我是Java和C＃人），所以我只使用伪代码：

EPSILON : Float = .02f -> this is our margin of error

DIRECTION : Integer = 0 -> the best direction to go

DISTANCE : Float = 0 -> the furthest distance from the robot

DISTANCES : Float[181] -> the values you get from your sensor

DISTANCE = DISTANCES[DIRECTION] // set the first distance

     for(int index = 1; index < size_of(DISTANCES)-1; index++) {
        //we are checking if the value is within 2% of the previous and next values
        if((DISTANCES[index-1] * (1+EPSILON) >= DISTANCES[index] AND
            DISTANCES[index-1] * (1-EPSILON) <= DISTANCES[index]) OR 
           (DISTANCES[index+1] * (1+EPSILON) >= DISTANCES[index] AND
            DISTANCES[index+1] * (1-EPSILON) <= DISTANCES[index])) {
       //if the distance at index is greater than the current max distance,
       //we set that to be the new max distance
        if(DISTANCES[index] > DISTANCE) {
           DISTANCE = DISTANCES[index]
           DIRECTION = index
          }
        }
     }

您还可以使用传感器进行两次扫描，并比较每个点的距离，看看是否有任何尖峰，但鉴于您列出的规格，这应该有效。