使用CoppeliaSim中的脚本编辑器来编写小车控制程序,使得小车能够在路径上平稳行驶lua语言
时间: 2023-06-15 12:06:10 浏览: 234
下面是一个简单的Lua脚本,可以控制小车在路径上平稳行驶:
```lua
function sysCall_init()
-- 获取小车的各个部件句柄
left_motor = sim.getObjectHandle('left_motor')
right_motor = sim.getObjectHandle('right_motor')
steering = sim.getObjectHandle('steering')
path = sim.getObjectHandle('path')
-- 获取路径顶点坐标
vertex_count = sim.getPathVertexCount(path)
vertex_coords = {}
for i = 1, vertex_count do
vertex_coords[i] = sim.getPathVertex(path, i-1)
end
-- 设置小车的初始位置、角度和速度
sim.setObjectPosition(left_motor, -1, {0,0,0})
sim.setObjectPosition(right_motor, -1, {0,0,0})
sim.setObjectPosition(steering, -1, {0,0,0})
sim.setObjectOrientation(left_motor, -1, {0,0,0})
sim.setObjectOrientation(right_motor, -1, {0,0,0})
sim.setObjectOrientation(steering, -1, {0,0,0})
sim.setJointTargetVelocity(left_motor, 0)
sim.setJointTargetVelocity(right_motor, 0)
sim.setJointPosition(steering, 0)
-- 设置控制参数
max_speed = 10
max_steering_angle = 30
steering_gain = 0.5
distance_threshold = 0.1
angle_threshold = 5*math.pi/180
end
function sysCall_actuation()
-- 获取小车当前位置和角度
position = sim.getObjectPosition(left_motor, -1)
orientation = sim.getObjectOrientation(left_motor, -1)
x = position[1]
y = position[2]
theta = orientation[3]
-- 计算小车到路径的最近点和最近点的参数值
min_distance = 1e9
for i = 1, vertex_count do
dx = x - vertex_coords[i][1]
dy = y - vertex_coords[i][2]
distance = math.sqrt(dx*dx + dy*dy)
if distance < min_distance then
min_distance = distance
nearest_vertex = i
parameter = sim.getPathInterpolatedParameter(path, {x,y,0})
end
end
-- 计算期望转向角度
target_angle = math.atan2(vertex_coords[nearest_vertex][2]-y, vertex_coords[nearest_vertex][1]-x)
delta_angle = target_angle - theta
if delta_angle > math.pi then
delta_angle = delta_angle - 2*math.pi
elseif delta_angle < -math.pi then
delta_angle = delta_angle + 2*math.pi
end
-- 调整转向角度
steering_angle = steering_gain * delta_angle
if steering_angle > max_steering_angle then
steering_angle = max_steering_angle
elseif steering_angle < -max_steering_angle then
steering_angle = -max_steering_angle
end
-- 计算期望速度
distance_left = sim.getPathLength(path) - parameter
speed = max_speed * (1 - distance_left/sim.getPathLength(path))
-- 调整速度
if speed < 0 then
speed = 0
end
-- 控制小车转向和加速
sim.setJointPosition(steering, steering_angle*math.pi/180)
sim.setJointTargetVelocity(left_motor, speed)
sim.setJointTargetVelocity(right_motor, speed)
end
function sysCall_cleanup()
-- 清理工作
end
```
在这个脚本中,我们首先在 `sysCall_init()` 函数中获取了小车的各个部件句柄,并且获取了路径顶点的坐标。然后我们设置了小车的初始状态,并且定义了控制参数。在 `sysCall_actuation()` 函数中,我们首先获取了小车当前的位置和角度,然后计算了小车到路径的最近点和最近点的参数值。接着我们根据最近点计算了期望转向角度和期望速度,并且根据控制参数调整了转向角度和速度。最后,我们使用 `sim.setJointPosition()` 和 `sim.setJointTargetVelocity()` 函数来控制小车的转向和加速。
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