import math import time import sys import os sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))) from utils.localization_lcmt import localization_lcmt from utils.log_helper import LogHelper, get_logger, section, info, debug, warning, error, success, timing from base_move.turn_degree import turn_degree, turn_degree_twice from base_move.go_straight import go_straight # 创建本模块特定的日志记录器 logger = get_logger("坐标移动") def go_to_xy(ctrl, msg, target_x, target_y, speed=0.5, precision=True, observe=False): """ 控制机器人移动到指定的(x,y)坐标位置，使用直接xy速度控制 参数: ctrl: Robot_Ctrl 对象，包含里程计信息 msg: robot_control_cmd_lcmt 对象，用于发送命令 target_x: 目标X坐标(米) target_y: 目标Y坐标(米) speed: 行走速度(米/秒)，范围0.1~1.0，默认为0.5 precision: 是否使用高精度模式（更慢速度），默认为True observe: 是否输出中间状态信息，默认为False 返回: bool: 是否成功完成移动到目标位置 """ # 获取当前位置 current_position = ctrl.odo_msg.xyz current_x, current_y = current_position[0], current_position[1] if observe: section('目标点导航', "开始") info(f"当前位置: ({current_x:.3f}, {current_y:.3f})", "位置") info(f"目标位置: ({target_x:.3f}, {target_y:.3f})", "目标") # 在起点放置标记 if hasattr(ctrl, 'place_marker'): ctrl.place_marker(current_x, current_y, current_position[2] if len(current_position) > 2 else 0.0, 'blue', observe=True) # 在目标点放置标记 if hasattr(ctrl, 'place_marker'): ctrl.place_marker(target_x, target_y, 0.0, 'green', observe=True) # 计算与目标点的距离和角度 dx = target_x - current_x dy = target_y - current_y distance = math.sqrt(dx*dx + dy*dy) # 如果已经非常接近目标，无需移动 if distance < 0.05: # 5厘米以内视为已达到 if observe: success("已处于目标位置附近，无需移动", "完成") return True if observe: info(f"到目标点的距离: {distance:.3f}米", "路径") # 限制速度范围 max_speed = min(max(abs(speed), 0.1), 1.0) if precision: max_speed = min(max_speed, 0.5) # 高精度模式下限制最大速度 # 根据距离动态调整速度 if distance > 1.0: actual_speed = max_speed elif distance > 0.5: actual_speed = max_speed * 0.8 elif distance > 0.2: actual_speed = max_speed * 0.6 else: actual_speed = max_speed * 0.4 # 设置移动命令基本参数 msg.mode = 11 # Locomotion模式 msg.gait_id = 26 # 自变频步态 msg.step_height = [0.06, 0.06] # 抬腿高度 # 估算移动时间，但实际上会通过里程计控制 estimated_time = distance / actual_speed timeout = estimated_time + 5 # 增加超时时间为预计移动时间加5秒 # 监控移动过程 start_time = time.time() position_check_interval = 0.05 # 位置检查间隔(秒) last_check_time = start_time last_distance = distance stall_count = 0 if observe: info(f"开始移动，预计用时 {estimated_time:.2f}秒", "移动") # 监控移动到达目标点 while time.time() - start_time < timeout: current_time = time.time() # 按固定间隔检查位置，减少计算负担 if current_time - last_check_time >= position_check_interval: # 获取当前位置 current_position = ctrl.odo_msg.xyz current_x, current_y = current_position[0], current_position[1] # 计算新的位移向量和距离 dx = target_x - current_x dy = target_y - current_y current_distance = math.sqrt(dx*dx + dy*dy) # 判断是否已经足够接近目标 if current_distance < 0.05: # 5厘米以内视为已达到 break # 计算移动进度 progress = 1.0 - (current_distance / distance) # 检测是否卡住（距离变化很小） distance_change = last_distance - current_distance if abs(distance_change) < 0.005: # 变化小于5毫米 stall_count += 1 if stall_count > 20: # 连续多次检测到几乎没有移动 if observe: warning("检测到机器人可能卡住，调整策略", "移动") # 可能是卡住了，稍微增加速度 actual_speed = min(actual_speed * 1.2, max_speed) stall_count = 0 else: stall_count = 0 # 动态调整速度，接近目标时减速 if current_distance < 0.2: # 接近目标时减速 target_speed = max_speed * 0.3 elif current_distance < 0.5: target_speed = max_speed * 0.5 else: target_speed = actual_speed # 计算速度分量，归一化后乘以目标速度 speed_factor = target_speed / current_distance if current_distance > 0 else 0 vel_x = dx * speed_factor vel_y = dy * speed_factor # 更新速度命令 msg.vel_des = [vel_x, vel_y, 0] # [前进速度, 侧向速度, 角速度] msg.duration = 0 # 持续执行直到下一个命令 msg.life_count = (msg.life_count + 1) % 127 # 防止溢出，确保life_count在int8_t范围内 ctrl.Send_cmd(msg) if observe and (current_time - start_time) % 1.0 < position_check_interval: debug(f"当前位置: ({current_x:.3f}, {current_y:.3f}), 剩余距离: {current_distance:.3f}米, 完成: {progress*100:.1f}%", "移动") debug(f"速度: x={vel_x:.2f}, y={vel_y:.2f}", "速度") last_check_time = current_time last_distance = current_distance time.sleep(0.01) # 小间隔检查位置 # 平滑停止 if hasattr(ctrl.base_msg, 'stop_smooth'): ctrl.base_msg.stop_smooth() else: ctrl.base_msg.stop() # 获取最终位置并计算与目标的误差 final_position = ctrl.odo_msg.xyz final_x, final_y = final_position[0], final_position[1] final_dx = target_x - final_x final_dy = target_y - final_y final_distance = math.sqrt(final_dx*final_dx + final_dy*final_dy) if observe: info(f"最终位置: ({final_x:.3f}, {final_y:.3f})", "位置") info(f"与目标的距离误差: {final_distance:.3f}米", "误差") # 在终点放置标记 if hasattr(ctrl, 'place_marker'): ctrl.place_marker(final_x, final_y, final_position[2] if len(final_position) > 2 else 0.0, 'red', observe=True) # 判断是否成功到达目标点（误差在10厘米以内） nav_success = final_distance < 0.1 if observe: if nav_success: success(f"成功到达目标点，误差: {final_distance:.3f}米", "成功") else: warning(f"未能精确到达目标点，误差: {final_distance:.3f}米", "警告") return nav_success def go_to_xy_with_correction(ctrl, msg, target_x, target_y, speed=0.5, precision=True, max_attempts=2, observe=False): """ 控制机器人移动到指定的(x,y)坐标位置，并在必要时进行路径修正 参数: ctrl: Robot_Ctrl 对象，包含里程计信息 msg: robot_control_cmd_lcmt 对象，用于发送命令 target_x: 目标X坐标(米) target_y: 目标Y坐标(米) speed: 行走速度(米/秒)，范围0.1~1.0，默认为0.5 precision: 是否使用高精度模式，默认为True max_attempts: 最大尝试次数，默认为2 observe: 是否输出中间状态信息，默认为False 返回: bool: 是否成功完成移动到目标位置 """ attempt = 1 while attempt <= max_attempts: if observe: section(f'导航尝试 {attempt}/{max_attempts}', "开始") # 执行基本导航 success = go_to_xy(ctrl, msg, target_x, target_y, speed, precision, observe) if success: return True # 如果导航失败且还有尝试次数，进行修正 if attempt < max_attempts: if observe: warning(f"第{attempt}次导航未达到预期精度，尝试修正", "修正") # 获取当前位置 current_position = ctrl.odo_msg.xyz current_x, current_y = current_position[0], current_position[1] # 计算与目标点的距离和角度 dx = target_x - current_x dy = target_y - current_y distance = math.sqrt(dx*dx + dy*dy) # 如果距离很近但未达到成功标准，可能是卡住了 if distance < 0.2: # 20厘米以内 if observe: info(f"距离目标很近 ({distance:.3f}米)，使用更高精度方式移动", "策略") # 使用更慢的速度和更高的精度 speed = speed * 0.6 precision = True attempt += 1 # 获取最终位置并计算与目标的误差 final_position = ctrl.odo_msg.xyz final_x, final_y = final_position[0], final_position[1] final_dx = target_x - final_x final_dy = target_y - final_y final_distance = math.sqrt(final_dx*final_dx + final_dy*final_dy) if observe: if final_distance < 0.2: warning(f"虽未达到精确目标，但已在目标附近 ({final_distance:.3f}米)", "部分成功") else: error(f"多次尝试后仍未能达到目标点，最终误差: {final_distance:.3f}米", "失败") return False # 用法示例 if __name__ == "__main__": # 这里是示例代码，实际使用时需要提供合适的ctrl和msg对象 # 移动到坐标(1.0, 2.0) # go_to_xy(ctrl, msg, 1.0, 2.0, speed=0.5, observe=True) # 移动到坐标(0.0, 0.0)并自动修正 # go_to_xy_with_correction(ctrl, msg, 0.0, 0.0, speed=0.4, observe=True) pass