41 lines
2.9 KiB
Markdown
41 lines
2.9 KiB
Markdown
# 避障路径规划优化报告（2026-10-15，基于 1dfdd48）
|
||
|
||
## 现状问题（旧 routeOrVia 阶梯）
|
||
1. **穿模**：`routeAroundPlan` 每段只查 ≤8 点（长段采样间隔 15°+），`coordinated` 二分松弛只查 6 点。
|
||
60 个"直线被挡"随机场景里 18 条路径在 1° 细验下实际穿模（13 条为 coordinated）。
|
||
2. **怪动作**：`CRUISE` 巡航位形把 J3/J5/J6 强制拉到固定值（0/-60/0），与障碍无关的腕部和大臂自转也被
|
||
"归零再转回"；回退绕行（retract_pass）先收臂再伸展，路径绕远。
|
||
3. **单目标**：绕行只认一个目标解 qT，换个肘/腕构型就能直走的情况被忽略。
|
||
4. **动画顿挫**：`animTo` 每个中间位形各占固定 ms 并各自 smoothstep —— 每过一个 via 都减速到 0；
|
||
5° 小段与 150° 大段用同样时间。
|
||
|
||
## 改动
|
||
- `ik-solver.js` 新增 6c 节：
|
||
- `gatherGoals`：候选表里端点安全的 IK 解按加权关节距离取前 6 个（同盆地去重）作为目标集；
|
||
- 先试多目标直线（1.5° 细验）→ 再试弦中点 J2/J4 微调单中间点 → 再上 **Lazy RRT-Connect**
|
||
（起点树 ↔ 多根目标树；生长时只查节点 + 边中点，连通后整条路径细验，坏边判死子树）；
|
||
- `shortcut`：随机捷径 + 贪心最远可达 + 逐轴拉直（去掉与障碍无关轴的来回摆）；
|
||
- 加权度量 `PW=[1.6,1.4,1,1,0.7,0.5]`（近端轴代价高），定种子 LCG，结果可复现；
|
||
- 连续轴段内变化 <179°，保证与查看器短弧插值走的是同一条线；
|
||
- 规划失败时仍回落旧阶梯与 routeVia，最坏行为不劣于旧版。
|
||
- 碰撞窄相位前加**胶囊级包围球预筛**（保守、零漏判）：`collideFree` 2.9 → 1.8 ms/次，
|
||
4000 个随机位形与旧实现判定 0 差异。
|
||
- `ik-glue.js animTo`：各段时长按"最慢轴所需时间"（轴速比 VREL）分配，整条折线一次全局缓入缓出，
|
||
中间位形不停顿；总时长按路径长度伸缩。
|
||
|
||
## 基准（`node tests/route_bench.cjs [solver] 60`，同一批 60 个直线被挡场景）
|
||
| 指标 | 旧 | 新 |
|
||
|---|---|---|
|
||
| 1° 细验无穿模的路径 | 42/60 | 58/60（剩 2 条最大侵入 0.28/0.08 mm，在 0.3 mm 安全裕度内） |
|
||
| 到达且无穿模 | 37 | 53 |
|
||
| 两版都成功的 37 例：平均关节总行程 | 417° | 388°（−7%） |
|
||
| 同上：估算执行时间 | 2.56 s | 2.46 s |
|
||
| 平均规划耗时（Node 单线程） | 0.72 s | 1.23 s（全集）/ 0.94 s（37 例） |
|
||
|
||
到不了的 5 例两版相同，属于目标超出安全可达区（IK 残差 4~235 mm），不是规划问题。
|
||
|
||
## 已知取舍 / 后续
|
||
- 规划耗时上升约 0.3~0.5 s（Worker 里跑，不卡界面）；拖拽实时模式预算 150 ms，超时回落旧阶梯。
|
||
- 执行层仍是关节空间折线；若要上真机，下一步应做带加速度约束的时间最优参数化（TOPP）+ 拐角抛物线过渡，
|
||
过渡段需重新做碰撞校验。
|