RESEARCH PROJECT / MOBILE ROBOTICS
基于激光雷达的路沿检测与移动机器人贴边控制
从道路边缘感知到移动机器人运动控制。
本项目希望让移动机器人利用激光雷达感知道路边缘，并沿路沿保持一定距离行驶。系统串联点云路沿检测、多帧跟踪、行驶目标生成与车辆运动控制，并通过仿真和实车测试检验整体流程。
重点关注路沿观测的连续性，以及车辆具有实际尺寸和朝向时，如何生成合理的贴边目标。
已有实车测试记录：车辆已初步实现沿路沿行驶，验证了从激光雷达输入到实际底盘运动的流程。
车辆里程计与标定 TF 为多帧关联和目标生成提供运动信息；车身尺寸与期望净距约束目标位置。RViz 用于检测、目标和距离的可视化。
持续感知路沿，并在车身几何约束下生成运动目标。
在激光扫描线上提取局部阶跃与高度变化，通过跨扫描线的一致性构建路沿观测，并利用高度趋势处理路沿逐渐降低或抬升的区域。
多帧跟踪将观测关联到连续路沿，使用新观测修正和延伸已有曲线，在满足时效与几何约束时，以历史观测补充单帧局部缺失。
扫描线阶跃与高度变化
跨扫描线路沿关联与高度趋势检查
历史观测融合、局部修正与延伸
取自已有点云录屏。绿色曲线展示累计路沿，青色表示当前帧观测。
取自已有转弯点云录屏第 22 秒；保留的累计曲线不等于当前控制目标有效。
图例对应当前 V5 可视化；不同开发阶段的录屏显示可能略有差异。历史观测补充与切线外推分别判断，不将外推视为当前实测。
根据车身长宽、车辆朝向和路沿方向生成偏移路径，在期望车身净距之外，考虑斜向接近时车身前角的几何影响。
当前 V5 使用 Pure Pursuit 跟踪目标点，根据曲率和角速度约束限制速度，并在接近路沿时进一步限速。输入过期、几何无效或距离过近时停止控制。
右转俯视概念图：车辆初始朝右，随后顺时针向下转弯；虚线偏移路径位于路沿外侧。非实验测量图。
Tracked curb → Geometry-aware target → Pure Pursuit → Speed constraints → Chassis command
直行与右转场景的已有仿真记录，结合 Gazebo 场景和 RViz 感知结果展示。
观察车辆接近路沿及沿直线行驶的过程。
观察转弯过程中路沿曲线与车辆运动的变化。
真实点云中的连续路沿观测，以及实车部署的初步结果。
在真实采集的直行与右转点云中进行检测和连续跟踪，并处理路沿下卧区域的高度变化。以下录屏用于定性展示，不作为准确率或距离误差的量化评估。
查看直行点云中的路沿观测与累计跟踪曲线。
查看道路边缘方向变化时的连续曲线与目标变化。
实车已初步实现贴边行驶，完成传感器、感知算法、控制器与底盘之间的流程验证。现有实车素材展示初步运行效果，暂不据此宣称稳定完成实车右转闭环。
近距离观察车辆与真实路沿的相对运动。
CURRENT PROGRESS
目前仍有一定横向摆动与速度波动，直行和弯道衔接时的距离保持不够稳定，需要继续调整控制参数与目标点连续性。