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CaiXiang
2025-11-14 16:09:58 +08:00
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@@ -0,0 +1,257 @@
# 自定义路径功能 - 快速开始
## 最简单的使用方式
### 方法 1从CSV文件加载路径推荐
#### 步骤 1准备CSV文件
创建一个文件 `my_path.csv`
```csv
# My Custom Path
# x, y
0, 0
2, 1
4, 3
6, 4
8, 4
10, 3
12, 1
14, 0
```
#### 步骤 2编写代码
```cpp
#include "path_tracker.h"
int main() {
// 1. 创建并加载路径
PathCurve path;
path.loadFromCSV("my_path.csv");
// 2. 创建AGV和跟踪器
AGVModel agv(1.0, 2.0, M_PI/4);
PathTracker tracker(agv);
tracker.setReferencePath(path);
// 3. 运行
const auto& pts = path.getPathPoints();
AGVModel::State initial(pts[0].x, pts[0].y, pts[0].theta);
tracker.setInitialState(initial);
tracker.generateControlSequence("pure_pursuit", 0.1, 20.0);
// 4. 保存结果
tracker.saveTrajectory("result.csv");
return 0;
}
```
#### 步骤 3编译运行
```bash
cd build
cmake --build .
./my_program
```
### 方法 2使用样条插值
如果你只有几个关键点,想生成平滑曲线:
```cpp
#include "path_curve.h"
int main() {
PathCurve path;
// 只需要定义几个关键点
std::vector<PathPoint> keypoints = {
PathPoint(0, 0),
PathPoint(5, 3),
PathPoint(10, 2),
PathPoint(15, 0)
};
// 自动生成200个平滑点
path.generateSpline(keypoints, 200, 0.5);
// 保存用于可视化或后续使用
path.saveToCSV("smooth_path.csv");
return 0;
}
```
## 完整工作流示例
### 场景仓库AGV路径规划
```cpp
#include "path_tracker.h"
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "=== 仓库AGV路径跟踪系统 ===" << std::endl;
// 第1步定义仓库路径关键点
std::vector<PathPoint> warehouse_waypoints = {
PathPoint(0, 0), // 起点:充电站
PathPoint(5, 0), // 货架A
PathPoint(5, 10), // 货架B
PathPoint(15, 10), // 货架C
PathPoint(15, 5), // 出货口
PathPoint(20, 0) // 终点:卸货区
};
// 第2步生成平滑路径
PathCurve path;
path.generateSpline(warehouse_waypoints, 300, 0.4);
std::cout << "路径生成: " << path.getPathPoints().size()
<< " 点, 长度 " << path.getPathLength() << " m" << std::endl;
// 第3步保存路径用于记录
path.saveToCSV("warehouse_path.csv");
// 第4步配置AGV参数
AGVModel agv(
1.5, // 最大速度 1.5 m/s
1.2, // 轴距 1.2 m
M_PI/3 // 最大转向角 60度
);
// 第5步执行路径跟踪
PathTracker tracker(agv);
tracker.setReferencePath(path);
const auto& pts = path.getPathPoints();
AGVModel::State start(pts[0].x, pts[0].y, pts[0].theta);
tracker.setInitialState(start);
// 使用Pure Pursuit算法
if (tracker.generateControlSequence("pure_pursuit", 0.1, 30.0)) {
std::cout << "跟踪成功!" << std::endl;
// 保存结果
tracker.saveTrajectory("warehouse_trajectory.csv");
tracker.saveControlSequence("warehouse_control.csv");
std::cout << "结果已保存,可使用 python visualize.py 可视化" << std::endl;
}
return 0;
}
```
## 三种路径定义方式对比
| 方式 | 代码行数 | 适用场景 | 优点 |
|-----|---------|---------|-----|
| **CSV加载** | 2行 | 已知完整路径 | 最简单,易修改 |
| **样条插值** | 5-10行 | 已知关键点 | 平滑,点数可控 |
| **预设曲线** | 3-5行 | 简单几何形状 | 参数化,精确 |
## 常用代码片段
### 检查路径是否有效
```cpp
if (path.getPathPoints().size() < 2) {
std::cerr << "路径点太少!" << std::endl;
return -1;
}
if (path.getPathLength() < 1.0) {
std::cerr << "路径太短!" << std::endl;
return -1;
}
```
### 打印路径信息
```cpp
const auto& points = path.getPathPoints();
std::cout << "路径信息:" << std::endl;
std::cout << " 点数: " << points.size() << std::endl;
std::cout << " 长度: " << path.getPathLength() << " m" << std::endl;
std::cout << " 起点: (" << points.front().x << ", "
<< points.front().y << ")" << std::endl;
std::cout << " 终点: (" << points.back().x << ", "
<< points.back().y << ")" << std::endl;
```
### 路径可视化使用Python
```python
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取CSV
path = pd.read_csv('my_path.csv', comment='#')
# 绘制
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(path.iloc[:, 0], path.iloc[:, 1], 'b-', linewidth=2)
plt.scatter(path.iloc[:, 0], path.iloc[:, 1], c='red', s=50)
plt.grid(True)
plt.axis('equal')
plt.xlabel('X (m)')
plt.ylabel('Y (m)')
plt.title('Custom Path')
plt.show()
```
## 故障排除
### 问题 1CSV加载失败
```
Error: Cannot open file my_path.csv
```
**解决方案**
- 检查文件路径是否正确
- 使用绝对路径:`path.loadFromCSV("C:/full/path/to/file.csv")`
### 问题 2样条曲线不平滑
```cpp
// 尝试增加点数
path.generateSpline(keypoints, 500, 0.5); // 增加到500点
// 或减小tension参数
path.generateSpline(keypoints, 200, 0.2); // 更平滑
```
### 问题 3编译错误 "loadFromCSV未定义"
需要先安装自定义路径功能:
```bash
bash install_custom_path.sh
```
或手动添加到CMakeLists.txt
```cmake
set(SOURCES
...
src/path_curve_custom.cpp # 添加这行
)
```
## 下一步
- 阅读完整文档:`CUSTOM_PATH_GUIDE.md`
- 查看示例文件:`examples/custom_path.csv`
- 运行现有demo`./build/agv_demo`
- 尝试不同的控制算法pure_pursuit, stanley, mpc
## 获取帮助
如有问题,请查看:
1. 完整使用指南:`CUSTOM_PATH_GUIDE.md`
2. 原有功能文档:`README.md`, `QUICKSTART.md`
3. 代码示例:`examples/` 目录