Pure-Pursuit 跟踪五次多项式轨迹

Pure-Pursuit 跟踪五次多项式轨迹

考虑双移线轨迹 X 轴方向位移较大,机械楼停车场长度无法满足 100 ~ 120 m,因此采用五次多项式进行轨迹规划,在轨迹跟踪部分也能水一些内容

调整 double_lane.cpp 为 ref_lane.cpp,结合 FrenetPath 类将参考路径的构造抽离为单独的函数

#include <geometry_msgs/PoseStamped.h>
#include <geometry_msgs/Quaternion.h>
#include <nav_msgs/Path.h>
#include <ros/ros.h>
#include <std_msgs/String.h>#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <math.h>
#include <fstream>
#include <Eigen/Geometry>#include "cpprobotics_types_double.h"
#include "frenet_path_double.h"
#include "quintic_polynomial_double.h"using namespace std;
using namespace cpprobotics;// 双移线参考路径在 X 方向长度以及参考点的步长
const float length = 120.0;
const float step = 0.1;// 五次多项式轨迹参数
#define DT 0.01
const double T = 50.0; // t-t0经历的时间
const double xend = 25.0;
const double yend = 3.0;array<float, 4> calEulerToQuaternion(const float roll, const float pitch, const float yaw)
{array<float, 4> calQuaternion = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}; // 初始化四元数// 使用Eigen库来进行四元数计算Eigen::Quaternionf quat;quat = Eigen::AngleAxisf(roll, Eigen::Vector3f::UnitX()) *Eigen::AngleAxisf(pitch, Eigen::Vector3f::UnitY()) *Eigen::AngleAxisf(yaw, Eigen::Vector3f::UnitZ());calQuaternion[0] = quat.x();calQuaternion[1] = quat.y();calQuaternion[2] = quat.z();calQuaternion[3] = quat.w();return calQuaternion;
}FrenetPath fp;
void calc_frenet_paths()
{// 起始状态std::array<double, 3> x_start{0.0, 0.0, 0.0};std::array<double, 3> x_end{xend, 0.0, 0.0};// 终点状态std::array<double, 3> y_start{0.0, 0.0, 0.0};std::array<double, 3> y_end{yend, 0.0, 0.0};// 纵向QuinticPolynomial lon_qp(x_start[0], x_start[1], x_start[2], x_end[0],x_end[1], x_end[2], T);// 横向QuinticPolynomial lat_qp(y_start[0], y_start[1], y_start[2], y_end[0],y_end[1], y_end[2], T, xend);for (double t = 0; t < T; t += DT){double x = lon_qp.calc_point_x(t);double xd = lon_qp.calc_point_xd(t);double xdd = lon_qp.calc_point_xdd(t);fp.t.emplace_back(t);fp.x.emplace_back(x);fp.x_d.emplace_back(xd);fp.x_dd.emplace_back(xdd);double y_x_t = lat_qp.calc_point_y_x(x);double y_x_d = lat_qp.calc_point_y_x_d(x);double y_x_t_d = lat_qp.calc_point_y_t_d(y_x_d, xd);double y_x_dd = lat_qp.calc_point_y_x_dd(x);double y_x_t_dd = lat_qp.calc_point_y_t_dd(y_x_dd, xd, y_x_d, xdd);fp.y.emplace_back(y_x_t);fp.y_d.emplace_back(y_x_t_d);fp.y_dd.emplace_back(y_x_t_dd);// 压入航向角// fp.threat.emplace_back(lat_qp.calc_point_thetar(y_x_t_d, xd));// 压入曲率fp.k.emplace_back(lat_qp.calc_point_k(y_x_dd, y_x_d));// fp.k.emplace_back(lat_qp.calc_point_k(y_x_t_dd, y_x_t_d, xdd, xd));}int num = fp.x.size();for (int i = 0; i < num; i++){double dy = fp.y[i + 1] - fp.y[i];double dx = fp.x[i + 1] - fp.x[i];fp.threat.emplace_back(lat_qp.calc_point_thetar(dy, dx));}// 最后一个道路航向角和前一个相同// fp.threat.push_back(fp.threat.back());
}void double_lane_path()
{// 双移线构造的参数const float shape = 2.4;const float dx1 = 25.0, dx2 = 21.95;const float dy1 = 4.05, dy2 = 5.7;const float Xs1 = 27.19, Xs2 = 56.46;int points_size = length / step;fp.x.resize(points_size);fp.y.resize(points_size);fp.threat.resize(points_size);fp.k.resize(points_size);for (int i = 0; i <= points_size; ++i){// 计算参考路径点信息float ref_x = i * step;float z1 = shape / dx1 * (ref_x - Xs1) - shape / 2.0;float z2 = shape / dx2 * (ref_x - Xs2) - shape / 2.0;float ref_y = dy1 / 2.0 * (1 + tanh(z1)) - dy2 / 2.0 * (1 + tanh(z2));float ref_phi = atan(pow(dy1 * (1 / cosh(z1)), 2) * (1.2 / dx1) - pow(dy2 * (1 / cosh(z2)), 2) * (1.2 / dx2));float y_dot = dy1 / 2 * pow(1 / cosh(z1), 2) * (shape / dx1) - dy2 / 2 * pow(1 / cosh(z2), 2) * (shape / dx2);float y_ddot = -2 * dy1 * ((cosh(z1) - 1) / pow(cosh(z1), 3)) * pow(shape / dx1, 2) + 2 * dy2 * ((cosh(z2) - 1) / pow(cosh(z2), 3)) * pow(shape / dx2, 2);float ref_k = abs(y_ddot) / pow(1 + y_dot * y_dot, 1.5);fp.x[i] = ref_x;fp.y[i] = ref_y;fp.threat[i] = ref_phi;fp.k[i] = ref_k;}
}int main(int argc, char *argv[])
{ros::init(argc, argv, "ref_lane");ros::NodeHandle nh;ros::Publisher path_pub = nh.advertise<nav_msgs::Path>("/ref_path", 1000, true);nav_msgs::Path reference_path;reference_path.header.frame_id = "world";reference_path.header.stamp = ros::Time::now();geometry_msgs::PoseStamped pose;pose.header.stamp = ros::Time::now();pose.header.frame_id = "world";// 五次多项式轨迹calc_frenet_paths();// 双移线轨迹// double_lane_path();int points_size = fp.x.size();reference_path.poses.resize(points_size);for (int i = 0; i < points_size; ++i){        cout << fp.x[i] << "," << fp.y[i] << "," << fp.threat[i] << endl;// 计算四元数位姿array<float, 4> calQuaternion = calEulerToQuaternion(0.0, 0.0, fp.threat[i]);pose.pose.position.x = fp.x[i];pose.pose.position.y = fp.y[i];pose.pose.position.z = 0.0;pose.pose.orientation.x = calQuaternion[0];pose.pose.orientation.y = calQuaternion[1];pose.pose.orientation.z = calQuaternion[2];pose.pose.orientation.w = calQuaternion[3];reference_path.poses[i] = pose;}ros::Rate loop(10);while (ros::ok()){path_pub.publish(reference_path);ros::spinOnce();loop.sleep();}return 0;
}

跟踪过程如下

在这里插入图片描述

跟踪效果如下

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

这里只分析出横向跟踪误差,因为 y 与 x 的关系可以直接获得,yaw 与 x 的关系没有直接的表达式

y = 0.00000000 + 0.00000000 * x + 0.00000000 * x^2 + 0.00192000 * x^3 + -0.00011520 * x^4 + 0.00000184 * x^5

💡 需要完善对于五次多项式的学习

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/171183.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

鸿蒙开发报错:agconnect sdk not initialized. please call initialize()【BUG已解决】

文章目录 项目场景:问题描述原因分析:解决方案:总结:项目场景: 鸿蒙开发报错: agconnect sdk not initialized. please call initialize() 问题描述 报错内容为: 10-25 11:41:01.152 6076-16676 E A0c0d0/JSApp: app Log: 数据查询失败: {“code”:1100001,“messag…

使用VC++设计程序对一幅256级灰度图像进行全局固定阈值分割、自适应阈值分割

图像分割–全局固定阈值分割、自适应阈值分割 获取源工程可访问gitee可在此工程的基础上进行学习。 该工程的其他文章&#xff1a; 01- 一元熵值、二维熵值 02- 图像平移变换&#xff0c;图像缩放、图像裁剪、图像对角线镜像以及图像的旋转 03-邻域平均平滑算法、中值滤波算法、…

定长子网划分和变长子网划分问题_二叉树解法_通俗易懂_配考研真题

引入:定长子网划分和变长子网划分的基本概念 定长子网划分和变长子网划分的基本概念 目前常用的子网划分&#xff0c;是基于CIDR的子网划分&#xff0c;也就是将给定的CIDR地址块划分为若干个较小的CIDR地址块。 定长子网划分: 使用同一个子网掩码来划分子网&#xff0c;因…

libmosquitto库的一个bug,任务消息id(mid)分配后不起作用

代码如图所示: 当订阅了所有主题后,每个主题的mid是他们的下标索引加100的数字,可是实际打印出来的值是: mid依然是1,2,这个参数在这里失效了,不知道是bug还是mqtt的什么机制?

武汉数字孪生赋能工业制造,加速推进制造业数字化转型

随着数字孪生技术的不断推进&#xff0c;互联网、物联网、智能传感技术开始应用到数控机床的远程服务&#xff0c;状态监控&#xff0c;故障诊断&#xff0c;维护管理等方面。武汉数字孪生是在虚拟空间中创建物理对象的高保真虚拟模型&#xff0c;以模拟其在现实世界中的行为提…

2023年03月 Scratch(三级)真题解析#中国电子学会#全国青少年软件编程等级考试

Scratch等级考试(1~4级)全部真题・点这里 一、单选题(共25题,每题2分,共50分) 第1题 计算“2+4+8+……+128”,用变量n表示每项,根据变化规律,变量n的赋值用下列哪个最合适?( ) A: B: C: D: 答案:D

叠加原理(superposition principle)

叠加原理&#xff08;superposition principle&#xff09;指对线性系统而言&#xff0c;两个或多个输入产生的输出&#xff0c;等于这几个输入单独引起的输出的和&#xff0c;即输入的叠加等于各输入单独引起的输出的叠加。 例如&#xff0c;如果输入产生的输出是&#xff0c;…

「C++」入门

&#x1f387;个人主页&#xff1a;Ice_Sugar_7 &#x1f387;所属专栏&#xff1a;C启航 &#x1f387;欢迎点赞收藏加关注哦&#xff01; 文章目录 &#x1f349;前言&#x1f349;命名空间&#x1f34c;访问命名空间中的元素&#x1f34c;同名命名空间&#x1f34c;展开&…

2018年1月22日 Go生态洞察:Hello, 中国!

&#x1f337;&#x1f341; 博主猫头虎&#xff08;&#x1f405;&#x1f43e;&#xff09;带您 Go to New World✨&#x1f341; &#x1f984; 博客首页——&#x1f405;&#x1f43e;猫头虎的博客&#x1f390; &#x1f433; 《面试题大全专栏》 &#x1f995; 文章图文…

C语言之指针知识点总结

C语言之指针知识点总结 文章目录 C语言之指针知识点总结1. 初识指针1.1 取地址操作符 &1.2 指针变量1.3 解引用操作符 *1.4 指针变量1.4.1 大小1.4.2 指针类型的意义 1.5 void*指针1.6 const关键字1.61 const修饰变量1.6.2 const修饰指针变量 1.7 指针的运算1.7.1 指针-整数…

pyhon数据分析A股股票策略实际买卖总结(每月末更新数据)

简介 本篇文章主要记录python数据分析a股股票选股后实际买卖的记录。 选股策略 低位寻股&#xff0c;筛选出低位股价股票已经做过调整的股票&#xff0c;做短线交易&#xff08;不超过7天&#xff09;&#xff0c;不贪&#xff0c;小赚即走。分三个时段&#xff0c;开盘三十…

SAS9.2软件“OLE:对象的类没有在注册数据库中注册“问题的解决. 2023-11-25

操作系统测试平台: Win7 sp1 32bit (6.1.7601.26321 (Win7 RTM)) ; Win 11 64bit(具体版本不详) 其它win平台理论上也可以,可自行测试 1.安装依赖库(必要步骤) 下载地址: Microsoft Visual C 2005 Redistributable 下载 Microsoft Visual C 2008 Redistributable 官方vc库总…

buuctf web [极客大挑战 2019]PHP

提示有备份,dirsearch扫描网站备份 GitHub - maurosoria/dirsearch: Web path scanner下载.zip格式文件 解压到python目录下 在上图位置cmd打开窗口 输入python setup.py install安装dirsearch 安装好后输入命令使用dirsearch python dirsearch.py -u http://44296191-973d-…

第一百八十回 介绍两种阴影效果

文章目录 1. 概念介绍2. 实现方法3. 代码与效果3.1 示例代码3.2 运行效果 4. 内容总结 我们在上一章回中介绍了"自定义SlideImageSwitch组件"相关的内容&#xff0c;本章回中将介绍两种阴影效果.闲话休提&#xff0c;让我们一起Talk Flutter吧。 1. 概念介绍 我们在…

【深入剖析K8s】容器技术基础(一):从进程开始说起

容器其实是一种特殊的进程而已。 可执行镜像 为了能够让这些代码正常运行’我们往往还要给它提供数据’比如我们这个加法程序所需要的输人文件这些数据加上代码本身的二进制文件放在磁盘上’就是我们平常所说的一个程序,也叫代码的可执行镜像&#xff08;executablejmage&…

用xlwings新建一个excel并同时生成多个sheet

新建一个excel并同时生成多个sheet&#xff0c;要实现如下效果&#xff1a; 一般要使用数据透视表来快速实现。 今天记录用xlwings新建一个excel并同时生成多个sheet。 import xlwings as xw # 打开excel,参数visible表示处理过程是否可视,add_book表示是否打开新的Excel程序…

CSDN助手:一键下载CSDN博客:高效保存,随时阅读

文章目录 &#x1f4d6; 介绍 &#x1f4d6;&#x1f3e1; 环境 &#x1f3e1;&#x1f4d2; 使用方法 &#x1f4d2;⚓️ 相关链接 ⚓️ &#x1f4d6; 介绍 &#x1f4d6; 这是我自己无聊的时候写的一个应用&#xff0c;以前UI有点丑&#xff0c;这次重写了一下UI 功能如下 …

vue+elementui如何实现在表格中点击按钮预览图片?

效果图如上&#xff1a; 使用el-image-viewer 重点 &#xff1a; 引入 import ElImageViewer from "element-ui/packages/image/src/image-viewer"; <template><div class"preview-table"><el-table border :data"tableData" …

使用VC++设计程序:实现常见的三种图像插值算法:最近邻插值,双线性插值,立方卷积插值

图像放大的三种插值算法 获取源工程可访问gitee可在此工程的基础上进行学习。 该工程的其他文章&#xff1a; 01- 一元熵值、二维熵值 02- 图像平移变换&#xff0c;图像缩放、图像裁剪、图像对角线镜像以及图像的旋转 03-邻域平均平滑算法、中值滤波算法、K近邻均值滤波器 04-…

电子学会C/C++编程等级考试2022年09月(二级)真题解析

C/C++等级考试(1~8级)全部真题・点这里 第1题:统计误差范围内的数 统计一个整数序列中与指定数字m误差范围小于等于X的数的个数。 时间限制:5000 内存限制:65536输入 输入包含三行: 第一行为N,表示整数序列的长度(N <= 100); 第二行为N个整数,整数之间以一个空格分…