优化 arc_turn_around_hori_line 函数,调整参数和逻辑以提高旋转精度

- 修改函数参数顺序,增强可读性
- 根据角度大小调整时间补偿系数和减速阈值,确保不同角度下的运动表现更佳
- 更新停止机制,确保机器人在旋转后平稳停止
- 增加观察输出信息,便于调试和分析旋转过程中的状态
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@ -322,7 +322,7 @@ def move_to_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.5, observe=False):
# 如果没有提供图像处理器或图像验证失败,则使用里程计数据判断
return abs(distance_moved - abs(distance_to_move)) < 0.1 # 如果误差小于10厘米则认为成功
def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left=True, observe=False):
def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, angle_deg=90, left=True, target_distance=0.2, observe=False):
"""
对准前方横线然后以计算出来的距离为半径做一个向左或向右的圆弧旋转
参数:
@ -363,9 +363,27 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
print(f"当前距离: {r:.3f}")
# 3. 计算圆弧运动参数
angle_rad = math.radians(angle_deg)
# 根据角度大小调整时间补偿系数
if angle_deg <= 70:
time_compensation = 0.78 # 对70度及以下角度使用更小的补偿系数
elif angle_deg <= 90:
time_compensation = 0.85 # 90度左右使用稍大的系数
else:
time_compensation = 0.92 # 大角度保持原有补偿
# 调整实际目标角度,针对不同角度应用不同的缩放比例
actual_angle_deg = angle_deg
if angle_deg <= 70:
actual_angle_deg = angle_deg * 0.85 # 70度及以下角度减少到85%
elif angle_deg <= 90:
actual_angle_deg = angle_deg * 0.9 # 90度减少到90%
if observe and actual_angle_deg != angle_deg:
print(f"应用角度补偿: 目标{angle_deg}度 -> 实际指令{actual_angle_deg:.1f}")
angle_rad = math.radians(actual_angle_deg)
# 设定角速度rad/s可根据实际调整
# 减小基础角速度,增加精度
base_w = 0.8 # 原来是0.6
@ -373,8 +391,7 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
v = abs(w * r) # 线速度,正负号与角速度方向一致
t = abs(angle_rad / w) # 运动时间,取绝对值保证为正
# 应用时间补偿系数,因为实际旋转常会比理论计算多
time_compensation = 0.92 # 时间减少到92%
# 应用时间补偿系数
t *= time_compensation
if observe:
@ -385,7 +402,7 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
msg.mode = 11
msg.gait_id = 26
msg.vel_des = [v, 0, w] # [前进速度, 侧向速度, 角速度]
msg.duration = int((t + 2) * 1000) # 加2秒余量
msg.duration = 0 # wait next
msg.step_height = [0.06, 0.06]
msg.life_count += 1
@ -410,7 +427,11 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
# 旋转精度监控
target_angle = angle_rad if left else -angle_rad # 目标角度(弧度)
slowdown_threshold = 0.8 # 当达到目标角度的80%时开始减速原来是85%
# 对小角度提前开始减速
if angle_deg <= 70:
slowdown_threshold = 0.65 # 当达到目标角度的65%时开始减速
else:
slowdown_threshold = 0.75 # 对于大角度75%时开始减速原来是80%
# 监控旋转进度并自行控制减速
while abs(angle_turned) < abs(angle_rad) * 0.95 and time.time() - start_time < timeout:
@ -437,7 +458,7 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
# 剩余比例作为速度系数
speed_factor = 1.0 - (completion_ratio - slowdown_threshold) / (1.0 - slowdown_threshold)
# 确保速度系数不会太小,但可以更慢一些
speed_factor = max(0.2, speed_factor) # 原来是0.3
speed_factor = max(0.15, speed_factor) # 原来是0.2
# 应用减速
current_v = v * speed_factor
@ -460,20 +481,15 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
time.sleep(0.05)
# 使用改进的平滑停止方法替代强制停止
if observe:
print(f"旋转过程结束,使用平滑停止方法,当前速度: [{current_v:.3f}, 0, {current_w:.3f}]")
print(f"旋转过程结束,当前速度: [{current_v:.3f}, 0, {current_w:.3f}]")
ctrl.base_msg.stop()
# 记录停止前的角度
pre_stop_yaw = ctrl.odo_msg.rpy[2]
# 使用专门的旋转停止函数替代原来的强制停止
if observe:
print(f"使用平滑停止方法,当前速度: [{current_v:.3f}, 0, {current_w:.3f}]")
print(f'{math.degrees(ctrl.odo_msg.rpy[2]):.2f}')
ctrl.base_msg.stop()
if observe:
print(f'{math.degrees(ctrl.odo_msg.rpy[2])}:.2f')
# 等待机器人完全停止
time.sleep(0.5)
# 停下来后的最终角度
final_yaw = ctrl.odo_msg.rpy[2]
@ -486,6 +502,7 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
final_angle_turned += 2 * math.pi
final_angle_deg = math.degrees(final_angle_turned)
# 这里使用原始目标角度进行比较
target_angle_deg = angle_deg if left else -angle_deg
if observe:
@ -508,7 +525,11 @@ def arc_turn_around_hori_line(ctrl, msg, target_distance=0.2, angle_deg=90, left
adjust_angle = target_angle_deg - final_angle_deg
# 增加补偿系数,因为实际旋转常会超出理论计算值
compensation_factor = 0.85 # 只旋转计算值的85%
if angle_deg <= 70:
compensation_factor = 0.7 # 小角度使用更小的补偿因子
else:
compensation_factor = 0.85 # 只旋转计算值的85%
adjust_angle *= compensation_factor
if observe:

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@ -13,154 +13,13 @@ class BaseMsg:
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
self.ctrl.Wait_finish(0, 0)
def stop(self, wait_time=0):
def stop(self, wait_time=1):
self.msg.mode = 11
self.msg.gait_id = 26
self.msg.vel_des = [0, 0, 0]
self.msg.duration = 10
self.msg.duration = wait_time * 1000
self.msg.life_count += 1
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
if wait_time:
time.sleep(wait_time)
def stop_smooth(self, current_vel=None, steps=3, delay=0.2):
"""
平滑停止移动通过逐步减小速度而不是强制停止
参数:
current_vel: 当前速度列表 [x, y, z]如果为None则使用当前消息中的速度
steps: 减速步骤数默认为3步
delay: 每步之间的延迟时间()默认为0.2
"""
# 如果没有提供当前速度,使用消息中的当前速度
if current_vel is None:
current_vel = self.msg.vel_des.copy() if hasattr(self.msg, 'vel_des') else [0, 0, 0]
# 保存当前消息的一些参数
current_mode = self.msg.mode
current_gait_id = self.msg.gait_id
# 检查是否有速度需要减小
if all(abs(v) < 0.01 for v in current_vel):
# 速度已经很小,直接停止
self.stop_force()
return
# 逐步减小速度
for i in range(1, steps + 1):
# 计算这一步的减速比例
ratio = (steps - i) / steps
# 计算新的速度
new_vel = [v * ratio for v in current_vel]
# 更新消息
self.msg.mode = current_mode
self.msg.gait_id = current_gait_id
self.msg.vel_des = new_vel
self.msg.duration = int(delay * 1000) # 毫秒
self.msg.life_count += 1
# 发送命令
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
# 等待这一步完成
time.sleep(delay)
# 最后发送一个零速度命令,确保完全停止
self.msg.mode = current_mode
self.msg.gait_id = current_gait_id
self.msg.vel_des = [0, 0, 0]
self.msg.duration = int(delay * 1000)
self.msg.life_count += 1
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
# 等待最后的命令完成
time.sleep(delay)
"""
专为旋转动作设计的平滑停止方法通过更精细的步骤减小速度
参数:
current_vel: 当前速度列表 [x, y, w]如果为None则使用当前消息中的速度
steps: 减速步骤数默认为5步比普通停止更多步骤
delay: 每步之间的延迟时间()默认为0.1更快的响应
final_steps: 最后完全停止前的额外零速度指令次数增强稳定性
"""
# 如果没有提供当前速度,使用消息中的当前速度
if current_vel is None:
current_vel = self.msg.vel_des.copy() if hasattr(self.msg, 'vel_des') else [0, 0, 0]
# 保存当前消息的一些参数
current_mode = self.msg.mode
current_gait_id = self.msg.gait_id
# 检查是否有速度需要减小
if all(abs(v) < 0.01 for v in current_vel):
# 速度已经很小,直接停止
self.stop_force()
return
# 1. 先针对角速度进行单独减速,确保旋转先停稳
if len(current_vel) >= 3 and abs(current_vel[2]) > 0.05: # 角速度
# 首先只减小角速度,保持线速度
for i in range(1, steps + 1):
# 计算这一步的减速比例 - 角速度减速更快
ratio = (steps - i) / steps
ratio_w = ratio * ratio # 角速度使用平方递减,减速更快
# 计算新的速度,只改变角速度
new_vel = current_vel.copy()
new_vel[2] = current_vel[2] * ratio_w
# 更新消息
self.msg.mode = current_mode
self.msg.gait_id = current_gait_id
self.msg.vel_des = new_vel
self.msg.duration = int(delay * 1000) # 毫秒
self.msg.life_count += 1
# 发送命令
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
# 等待这一步完成
time.sleep(delay)
# 2. 再减小整体速度
current_vel_no_w = current_vel.copy()
if len(current_vel) >= 3:
current_vel_no_w[2] = 0 # 角速度已减为0
for i in range(1, steps + 1):
# 计算这一步的减速比例
ratio = (steps - i) / steps
# 计算新的速度
new_vel = [v * ratio for v in current_vel_no_w]
if len(current_vel) >= 3:
new_vel[2] = 0 # 确保角速度为0
# 更新消息
self.msg.mode = current_mode
self.msg.gait_id = current_gait_id
self.msg.vel_des = new_vel
self.msg.duration = int(delay * 1000) # 毫秒
self.msg.life_count += 1
# 发送命令
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
# 等待这一步完成
time.sleep(delay)
# 3. 发送多次零速度命令,确保完全停止
for _ in range(final_steps):
self.msg.mode = current_mode
self.msg.gait_id = current_gait_id
self.msg.vel_des = [0, 0, 0]
self.msg.duration = int(delay * 1000)
self.msg.life_count += 1
self.ctrl.Send_cmd(self.msg)
time.sleep(delay)