Lab Regulated Pure Pursuit — velocità nelle curve e vicino all'obiettivo

Confronta la regolazione con il solo lookahead adattivo

Esegui Curva stretta · regolata e salva il risultato come A. Poi esegui Solo lookahead adattivo. Percorso, posa iniziale, veicolo e velocità desiderata restano gli stessi mentre la regolazione di curvatura e il rallentamento in avvicinamento sono disabilitati. Leggi la velocità effettiva e il tempo di passaggio dell'endpoint insieme all'errore di cross-track: un'esecuzione più lenta non deve essere classificata solo per errore.

Lookahead e regolazione della velocità hanno gruppi di controllo separati. Lookahead fisso + regolazione disabilita solo l'adattamento. Nessuna regolazione di curvatura e Nessun rallentamento in avvicinamento isolano ciascuna regola di velocità. Soglia minima di regolazione più alta dimostra come una soglia minima possa alzare un candidato ridotto. I preset ripristinano tutte le condizioni, quindi controlla le differenze di parametri A/B.

Il lookahead sceglie la sterzata; la regolazione sceglie la velocità

Con l'adattamento attivo, Ld=clamp(vT,Lmin,Lmax), usando la velocità attuale del modello v. Con l'adattamento disattivato, Ld è fisso. Viene riutilizzata la geometria del target di PP/APP: κ=2yb/(xb²+yb²) per il target (xb,yb) nel sistema di riferimento del veicolo; sterzata δ=atan(Lκ). Se non esiste intersezione con il cerchio, fai avanzare Ld lungo il percorso proiettato e limita al punto finale, usando sempre la distanza reale del target. I target dietro o coincidenti prima del completamento terminano l'esecuzione con un motivo.

La velocità è calcolata in quest'ordine:

1. La regolazione di curvatura moltiplica la velocità desiderata per min(1,R/Rmin), dove R=1/|κ|. Curvatura zero lascia invariata la velocità desiderata.
2. Alza quel candidato alla soglia minima di regolazione della velocità. Questa soglia può indebolire la riduzione; non è un limite di sicurezza.
3. Una volta che la lunghezza di percorso residua è strettamente inferiore alla distanza di avvicinamento D, scala per distanza euclidea dal punto finale/D. Applica la soglia minima di avvicinamento, ma non alzare mai la velocità sopra il suo valore precedente all'avvicinamento.
4. Limita a [0, velocità desiderata]. Il servo comune a=2(richiesta−velocità effettiva) e i limiti di accelerazione dell'impianto determinano la velocità effettiva.

Per desiderata=4 m/s, κ=0,25 /m e Rmin=8 m, il candidato di curvatura è 2 m/s. Una soglia minima di regolazione di 0,25 m/s lo lascia invariato. Con lunghezza residua=1,5 m, distanza dal punto finale=1,5 m e D=3 m, l'avvicinamento dà 1 m/s sopra una soglia minima di avvicinamento di 0,1 m/s. A lunghezza residua esattamente 3 m, la scalatura in avvicinamento non è ancora iniziata.

Ispeziona gli stadi della velocità durante la riproduzione

Riproduci, metti in pausa, avanza passo-passo o scorri. La visualizzazione al tempo selezionato separa desiderata → candidato di curvatura → soglia minima → richiesta finale dalla velocità effettiva. Nel grafico della velocità, il puntinato grigio è la velocità desiderata, il verde è la richiesta regolata e il blu/arancione è la velocità effettiva; A è tratteggiato e B continuo. Percorso, posa del veicolo, cerchio di lookahead e target accompagnano i grafici di errore, sterzata e lookahead. La tabella numerica e il JSON sono generati dai dati della simulazione.

Le tre metriche di durata attiva sommano il dt dell'intervallo in modo indipendente e possono sovrapporsi. Il tempo in cui il candidato di curvatura è sotto la velocità desiderata include periodi in cui la soglia minima prevale su quel candidato; non è la durata del rallentamento effettivo del veicolo.

Versione di riferimento e differenze del modello

Le regole scalari di velocità seguono il commit fissato di Nav2 Jazzy f4108e5b1c2bce804a1aa0c7be6673a8eb4a1501. La loro aritmetica/ordine è verificata rispetto al riferimento C++, ma questo non è un risultato di esecuzione Nav2. Duskcoil usa un modello ad assale posteriore condiviso e proiezione globale sul percorso più vicino: la lunghezza residua è la lunghezza del percorso meno la lunghezza d'arco proiettata. Nav2 riceve un percorso locale trasformato/potato, quindi i suoi input possono differire. La regolazione usa la curvatura di inseguimento richiesta prima dei limiti dell'attuatore.

Il modello comune usa intervalli di 0,05 s per al massimo 30 s. I limiti sono 8 m/s di velocità, ±2 m/s² di accelerazione, ±0,6 rad di sterzata e 0,8 rad/s di variazione della sterzata. Il moto è integrato su ciascun arco a curvatura mantenuta. La velocità effettiva non raggiunge istantaneamente la richiesta. Non ci sono inerzia, slittamento delle gomme, modello di ostacoli/costmap, previsione delle collisioni, retromarcia, rotazione verso la rotta o lookahead di curvatura separato. Questa non è una valutazione delle prestazioni hardware o della sicurezza.

Il completamento è un passaggio campionato dell'endpoint: lunghezza d'arco residua e distanza dal punto finale entrambe ≤0,25 m, rotta entro 0,15 rad rispetto alla tangente finale. Non garantisce l'arresto; una velocità positiva della soglia minima di avvicinamento non significa parcheggio. Una distanza di percorso superiore a 10 m termina l'esecuzione come fuori percorso; 30 s è il limite di tempo. Il tempo di passaggio incompleto è "—". CTE e RMS della rotta usano l'integrazione trapezoidale dei campioni al quadrato sul tempo trascorso. Evita di classificare esecuzioni parziali o durate diverse solo per errore.

I nomi dei parametri dipendono dalla release

L'interruttore di attivazione/disattivazione dell'avvicinamento è un'ablazione didattica, non un parametro ROS di Jazzy. Le funzionalità a finestra dinamica di Rolling non sono implementate qui. I valori predefiniti del Lab sono valori didattici, non una configurazione Nav2 raccomandata.

Esempi generati dallo stesso codice

I risultati nativi Python sottostanti usano la curva predefinita di raggio 5 m, velocità iniziale e desiderata 4 m/s, offset laterale 1 m e passo (wheelbase) 2,5 m.

Riferimenti e Lab correlati

• Funzioni di velocità Jazzy fissate
• Ordine di controllore e vincoli Jazzy
• Guida ai parametri Jazzy
• Guida ai parametri Rolling
• Lab APP / Lab PP

L'esecuzione nel browser non richiede alcuna installazione locale di Python. Il download del sorgente è facoltativo. Sorgente e note sul modello.

• Lab Stanley