在 move_base_hori_line.py 中优化了 align_to_horizontal_line 函数,简化了代码逻辑,调整了旋转角度的计算和限制,增强了校准过程的稳定性。同时,改进了日志记录信息,提升了调试的可读性和准确性。

This commit is contained in:
Havoc 2025-05-19 14:26:24 +08:00
parent f77b7edb13
commit 6b15e9be90

View File

@ -31,12 +31,11 @@ def align_to_horizontal_line(ctrl, msg, observe=False, max_attempts=3):
attempts = 0
aligned = False
image = ctrl.image_processor.get_current_image()
last_angle_to_rotate = 0
accumulated_angle = 0 # 添加累积角度跟踪
max_total_rotation = 45 # 防止过度累积旋转
angle_accuracy_threshold = 2.0 # 改为更宽松的阈值
accumulated_angle = 0
max_total_rotation = 45
angle_accuracy_threshold = 2.0
# 记录初始位置,用于可能的回退
# 记录初始位置
initial_yaw = ctrl.odo_msg.rpy[2]
while attempts < max_attempts and not aligned:
@ -50,15 +49,14 @@ def align_to_horizontal_line(ctrl, msg, observe=False, max_attempts=3):
# 尝试小幅度摇头寻找横线
if attempts < max_attempts - 1:
small_angle = 5 * (1 if attempts % 2 == 0 else -1) # 左右交替摇头
small_angle = 5 * (1 if attempts % 2 == 0 else -1)
info(f"尝试摇头 {small_angle}度 寻找横线", "校准")
turn_degree(ctrl, msg, small_angle, absolute=False)
time.sleep(0.5) # 等待稳定
time.sleep(0.5)
attempts += 1
continue
# 获取检测到的斜率和其他信息
slope = edge_info["slope"]
is_horizontal = edge_info["is_horizontal"]
@ -66,80 +64,54 @@ def align_to_horizontal_line(ctrl, msg, observe=False, max_attempts=3):
debug(f"检测到横向线,斜率: {slope:.6f}", "检测")
info(f"是否足够水平: {is_horizontal}", "检测")
# 如果已经水平,则无需旋转
if is_horizontal:
success("横向线已经水平,无需校准", "完成")
return True
# 计算需要旋转的角度
# 斜率 = tan(θ),因此 θ = arctan(斜率)
angle_rad = math.atan(slope)
angle_deg = math.degrees(angle_rad)
angle_to_rotate = -angle_deg # 取负值使旋转方向正确
# 调整角度方向
# 正的斜率意味着线条从左到右上升,需要逆时针旋转校正
# 负的斜率意味着线条从左到右下降,需要顺时针旋转校正
# 注意旋转方向: 顺时针为负角度,逆时针为正角度
raw_angle_to_rotate = -angle_deg # 取负值使旋转方向正确
# 设置最小旋转阈值
if abs(angle_to_rotate) < 0.5: # 降低最小旋转阈值
angle_to_rotate = math.copysign(0.5, angle_to_rotate)
# 动态调整补偿系数:对于反复校准同一方向的情况,增加补偿
if last_angle_to_rotate * raw_angle_to_rotate > 0: # 如果方向一致
# 原来的角度太小,需要更大的补偿
compensation_factor = 1.3 + min(0.3, attempts * 0.1) # 随着尝试次数增加补偿
else:
# 方向不一致,可能过度补偿,降低系数
compensation_factor = 0.8
# 限制单次旋转角度
angle_to_rotate = max(-15, min(15, angle_to_rotate))
# 应用补偿
angle_to_rotate = raw_angle_to_rotate * compensation_factor
# 避免角度过小导致效果不明显
if abs(angle_to_rotate) < 2.0:
# 对小角度增加最小旋转阈值
angle_to_rotate = math.copysign(2.0, angle_to_rotate)
# 限制单次旋转角度,避免过度旋转
angle_to_rotate = max(-20, min(20, angle_to_rotate))
# 检查累积旋转是否过大
# 检查累积旋转
if abs(accumulated_angle + angle_to_rotate) > max_total_rotation:
warning(f"累积旋转角度({accumulated_angle + angle_to_rotate:.2f}°)过大,限制旋转", "警告")
# 如果过大,只旋转一半的角度
angle_to_rotate = angle_to_rotate / 2
if observe:
info(f"原始角度: {raw_angle_to_rotate:.2f}度, 补偿后: {angle_to_rotate:.2f}", "角度")
info(f"计算旋转角度: {angle_to_rotate:.2f}", "角度")
info(f"当前累积旋转: {accumulated_angle:.2f}", "累积")
# 使用turn_degree函数执行旋转,增加精度参数
# 执行旋转
turn_success = turn_degree(ctrl, msg, angle_to_rotate, absolute=False, precision=True)
# 等待稳定
time.sleep(0.3)
# 旋转后实际改变的角度
# 计算实际旋转角度
current_yaw = ctrl.odo_msg.rpy[2]
actual_rotation = math.degrees(current_yaw - initial_yaw - math.radians(accumulated_angle))
# 规范化到 -180 到 180 度范围
# 规范化角度
while actual_rotation > 180:
actual_rotation -= 360
while actual_rotation < -180:
actual_rotation += 360
# 更新累积角度
accumulated_angle += actual_rotation
if observe:
info(f"请求旋转: {angle_to_rotate:.2f}度, 实际旋转: {actual_rotation:.2f}", "旋转")
info(f"旋转结果: {'成功' if turn_success else '失败'}", "成功" if turn_success else "失败")
# 增加尝试次数
attempts += 1
last_angle_to_rotate = angle_to_rotate
# 判断成功条件:基于当前检测到的斜率,而不仅是运动控制的结果
# 重新获取图像和检测横线
# 检查校准结果
edge_point_after, edge_info_after = detect_horizontal_track_edge(
ctrl.image_processor.get_current_image(),
observe=observe,
@ -154,28 +126,25 @@ def align_to_horizontal_line(ctrl, msg, observe=False, max_attempts=3):
if observe:
info(f"校准后斜率: {current_slope:.6f}, 角度: {current_angle_deg:.2f}", "检测")
# 使用更宽松的阈值判断成功
if abs(current_angle_deg) < angle_accuracy_threshold:
success(f"校准成功,当前角度: {current_angle_deg:.2f}", "完成")
aligned = True
else:
warning(f"校准后角度仍超出阈值: {abs(current_angle_deg):.2f}° > {angle_accuracy_threshold}°", "警告")
# 如果到达最大尝试次数且未对齐,但最后一次接近成功,也返回成功
# 最后一次尝试的妥协处理
if attempts == max_attempts and not aligned and edge_info_after:
current_slope = edge_info_after["slope"]
current_angle_deg = math.degrees(math.atan(current_slope))
# 如果接近水平,放宽标准接受这个结果
if abs(current_angle_deg) < angle_accuracy_threshold * 1.5: # 允许1.5倍阈值
if abs(current_angle_deg) < angle_accuracy_threshold * 1.5:
warning(f"达到最大尝试次数,接受近似结果,当前角度: {current_angle_deg:.2f}", "妥协")
aligned = True
# 如果无法对齐但已累积大量旋转,尝试恢复最佳状态
# 恢复最佳状态的处理
if not aligned and abs(accumulated_angle) > 15:
warning(f"校准失败,累积旋转{accumulated_angle:.2f}度,尝试恢复到最佳状态", "恢复")
# 重新检测一次
best_edge_point, best_edge_info = detect_horizontal_track_edge(
ctrl.image_processor.get_current_image(),
observe=observe,
@ -186,7 +155,6 @@ def align_to_horizontal_line(ctrl, msg, observe=False, max_attempts=3):
best_slope = best_edge_info["slope"]
best_angle_deg = math.degrees(math.atan(best_slope))
# 如果当前状态已经是最好的,不进行调整
if abs(best_angle_deg) < angle_accuracy_threshold * 1.5:
info(f"当前状态已经接近水平,角度: {best_angle_deg:.2f}", "保持")
return True