水果网站推广,百度公司总部在哪里,做外贸产品上什么网站,query post wordpress原文链接#xff1a;进阶课程㉓丨Apollo规划技术详解——Motion Planning with Environment 当行为层决定要在当前环境中执行的驾驶行为时#xff0c;其可以是例如巡航-车道#xff0c;改变车道或右转#xff0c;所选择的行为必须被转换成路径或轨迹#xff0c;可由低级反…原文链接进阶课程㉓丨Apollo规划技术详解——Motion Planning with Environment 当行为层决定要在当前环境中执行的驾驶行为时其可以是例如巡航-车道改变车道或右转所选择的行为必须被转换成路径或轨迹可由低级反馈控制器跟踪。所产生的路径或轨迹必须满足车辆动力学约束的对乘客来说是舒适的并且避免与车载传感器检测到的障碍物的碰撞。寻找这样的路径或轨迹的任务是运动规划系统的责任。 由于规划是感知和控制之间的纽带当前的新规划算法开发多考虑感知的不确定性以及控制的约束。在动态环境数据采集过程中路径规划的最新发展目标是正确处理数据采集过程中的不确定性。这在实时的情况下会有更好的环境感知效果并指导规划过程。通过考虑感知阶段的不确定性来提高防止危险情况的能力。从控制的角度来看需考虑多目标包括车辆的运动学约束和乘客的舒适性等。 上周阿波君为大家详细介绍了「进阶课程㉒Apollo规划技术详解——Motion Planning with Autonomous Driving」。 主要介绍了运动规划的一些基本方法重点从robotics的角度阐释。包括有RRT基于快速扩展随机树算法、Lattice网络方法、Spira方法、Polynomial方法、Functional Optimization方法等。 本周阿波君将与大家分享Apollo规划技术详解——Motion Planning with Environment。下面我们一起进入进阶课程第23期。 目录
1.运动规划的环境变化
2.Vehicle Model的建立
3.曲线坐标系SL
4.SL坐标系到XY坐标系的投影
5.XY坐标系到SL坐标系的投影 1.运动规划的环境变化
运动规划根据环境的变化在算法和处理方法上有很大的不同涉及到模型建立、平滑优化和坐标转换以及障碍物投影等。如下图所示。 运动规划的环境变化 2.Vehicle Model的建立 Vehicle Model的建立
对于汽车而言质点模型是远远不够的无人车是前轮转向的车前后位置的变化是不一样的那么怎么去描述这种不一样呢首先从刚体角度考虑二维平面里的刚体涉及到和也就是以车后轴中心作为坐标原点时车身的朝向heading。因为无人车运动模型还多了一个转向的变量多了一个自由度刚体模型也不够。
可以将汽车运动模型简化为自行车模型将四轮抽象成两个轮子前轮中心和后轮中心的运动方向和自行车一样。车辆在垂直方向的运动被忽略掉用一个二维平面上的运动物体来描述车辆的运动模型。自行车运动的时候具有以下特点旋转车头的时候前轮和后轮都围绕一个中心点转动并且后轮的转向半径与方向盘转动角度满足以下关系其中L为前轮中心和后轮中心的距离: 运动规划与车辆模型 实际的自行车运动模型
在实际的自行车运动模型中后轴中心是沿着如上图所示的一条平滑的轨迹运行该轨迹对应的曲率表示调整方向盘的度数如果为正表示向左转反之则向右转。因此自行车运动模型可以用k还有速度来表示。那么沿着这样的轨迹运动时如何去估计障碍物的距离呢解决这个问题先了解一下曲线坐标系以及与世界坐标系之间的转换关系。 3.曲线坐标系SL
SL坐标系也叫做frenet frame如下所示。它以道路中心线为参考S表示道路中心线的方向L表示与道路中心线垂直的方向。在结构化道路上行驶的时候SL坐标系比XY坐标系更加贴合实际需求。那么SL坐标系如何转换到XY坐标系呢 SL坐标系和XY坐标系 4.SL坐标系到XY坐标系的投影
之所以要投影到世界坐标系是因为很多信息是全局的例如红绿灯位置参考的是XY世界坐标系。在给定SL坐标系时每一个点的S坐标本身对应一个坐标根据该点的横向偏移距离可以求出给定点在世界坐标系中的XY位置如下图所示。其中theta是参考线的方向也就是切线方向。如果XY与S方向平行的话轨迹的曲率还满足图中所示的关系。 SL坐标系到XY坐标系的投影 5.XY坐标系到SL坐标系的投影
对于一个给定的曲线如何将XY坐标系下的点转换到SL坐标系呢因为SL坐标系并不是唯一的XY会在曲线上产生很多投影投影点是经过XY坐标且垂直于曲线的线段与曲线的交点如下图所示XY就有两个投影点。通常情况下会增加一些限制例如投影距离不能超曲率值。需要注意的是掉头的时候还是需要特殊处理的。 XY坐标系到SL坐标系的投影
