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c++ - 使用 atan2() 函数进行模拟时出现奇怪的 "yaw"行为

coder 2024-02-12 原文

我正在开发一个应用程序，一个模拟器，其中四旋翼飞行器从一个航点飞到另一个航点。 在我的代码中，我实现了一个函数来计算 yaw使用 atan2 函数。 但是当四旋翼旋转超过360°时，它并没有移动最短的路径，而是绕着360°的范围移动以到达新的方向。

我在这里发布了一个 video .看一下它在 360° 范围内的行为。

好的，现在完整的功能在这里:

geometry_msgs::Pose getYaw( double x1, double x2, double y1, double y2 ) {

geometry_msgs::Pose output_trajectory;

/* Extrapolate the yaw information between two contigous points */
double yaw = atan2( ( y2 - y1 ), ( x2 - x1 ) );

  if( yaw < 0.0f )  // * read later on
    yaw += 2.0f * M_PI;

 output_trajectory.orientation = tf::createQuaternionMsgFromYaw( yaw );

  return output_trajectory;
}

其中 tf::createQuaternionMsgFromYaw 是来自 ROS 框架的库。这里的定义:link . geometry_msgs::Pose 只是一个容器:link .

*: here 我在 stackoverflow 中阅读了相关主题和问题，此函数将 atan2 的返回输出映射到 0°-360°

更新: 这是偏航值的摘录:

...
Yaw: 131.3678
Yaw: 133.3495
Yaw: 135.6426
Yaw: 138.3442
Yaw: 141.5859
Yaw: 145.5487
Yaw: 150.4813
Yaw: 156.7167
Yaw: 164.6657
Yaw: 174.7288
Goal reached
Moving to the 3 waypoint
Yaw: 174.7288
Yaw: 186.4225
Yaw: 196.3789
Yaw: 204.1349
Yaw: 210.1296
Yaw: 214.7946
Yaw: 218.4716
Yaw: 221.4110
Yaw: 223.7921
Yaw: 225.7431
Yaw: 227.3565
...

如您所见，交叉点是“连续的”，但它从 174° 转向 186°，而不是在正确的(最小的)方向上。

我期望的是四旋翼飞行器通过小的调整和 360° 周围的旋转移动而不是几度。

我怎样才能摆脱这个问题？我的应用程序需要平稳的偏航运动。 问候

最佳答案

我认为 atan 没有给您正确的角度。 Atan 给出了 -pi/2 ~ +pi/2 范围内的结果。

如果你想获得精确的弧度角度，你可能必须写这样的东西(我以前做过，效果很好):

// First find the section in which your coordinate is, then add the needed (x*pi) value to result:
double result = atan2(..);
if((x2 - x1 > 0) && (y2 - y1 > 0)){
  //section = 1;
  result += 0;
}
else if((x2 - x1 < 0) && (y2 - y1 > 0)){
   //section = 2;
  result += pi;
}
else if((x2 - x1 < 0) && (y2 - y1 < 0)){
   //section = 3
  result += pi;
}
else if((x2 - x1 > 0) && (y2 - y1 > 0)){
   //section = 4
  result += 2*pi;
}
else if(x2 == x1){
    if(y2 > y1){result = pi/2);
    if(y1 > y2){result = -pi/2);
}
else if(y2 == y1){
   if(x2 > x1){result = 0;}
   if(x1 > x1){result = pi;}
}
else if((x1 == x2) && (y1 == y2)){
   std::cout << "This is not line, just a point\n"; // :P
}

关于c++ - 使用 atan2() 函数进行模拟时出现奇怪的 "yaw"行为，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27584261/

时出ampsectionYawresultc++functiongraphicsreturn-valuesimulation

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