TebLocalPlannerROS: odom_topic: odom map_frame: odom # Trajectoty 这部分主要是用于调整轨迹 teb_autosize: True #优化期间允许改变轨迹的时域长度 dt_ref: 0.3 #期望的轨迹时间分辨率 dt_hysteresis: 0.03 #根据当前时间分辨率自动调整大小的滞后现象，通常约为。建议使用dt ref的10% #覆盖全局规划器提供的局部子目标的方向;规划局部路径时会覆盖掉全局路径点的方位角, #对于车辆的2D规划,可以设置为False,可实现对全局路径的更好跟踪。 global_plan_overwrite_orientation: True #指定考虑优化的全局计划子集的最大长度,如果为0或负数：禁用；长度也受本地Costmap大小的限制 max_global_plan_lookahead_dist: 3.0 feasibility_check_no_poses: 0 #检测位姿可到达的时间间隔，default：4 #如果为true，则在目标落后于起点的情况下，可以使用向后运动来初始化基础轨迹 #(仅在机器人配备了后部传感器的情况下才建议这样做） allow_init_with_backwards_motion: False global_plan_viapoint_sep: -1 #参数在TebLocalPlannerROS::pruneGlobalPlan()函数中被使用 #该参数决定了从机器人当前位置的后面一定距离开始裁剪 #就是把机器人走过的全局路线给裁剪掉，因为已经过去了没有比较再参与计算后面的局部规划 global_plan_prune_distance: 1 exact_arc_length: False publish_feedback: False # Robot max_vel_x: 1.8 max_vel_x_backwards: 1 max_vel_theta: 3.6 acc_lim_x: 1.8 acc_lim_theta: 3.6 #仅适用于全向轮 # max_vel_y (double, default: 0.0) # acc_lim_y (double, default: 0.5) # ********************** Carlike robot parameters ******************** min_turning_radius: 0.5 # 最小转弯半径 注意车辆运动学中心是后轮中点 wheelbase: 0.26 # 即前后轮距离 #设置为true时，ROS话题（rostopic） cmd_vel/angular/z 内的数据是舵机角度， cmd_angle_instead_rotvel: True # ******************************************************************** # footprint_model: # types: "point", "circular", "two_circles", "line", "polygon" 多边形勿重复第一个顶点，会自动闭合 # type: "line" # # radius: 0.2 # for type "circular" # line_start: [-0.13, 0.0] # for type "line" # line_end: [0.13, 0.0] # for type "line" # front_offset: 0.2 # for type "two_circles" # front_radius: 0.2 # for type "two_circles" # rear_offset: 0.2 # for type "two_circles" # rear_radius: 0.2 # for type "two_circles" # vertices: [ [0.25, -0.05], [0.18, -0.05], [0.18, -0.18], [-0.19, -0.18], [-0.25, 0], [-0.19, 0.18], [0.18, 0.18], [0.18, 0.05], [0.25, 0.05] ] # for type "polygon" # GoalTolerance footprint_model: type: "polygon" vertices: [[0.18, 0.10], [0.18, -0.10], [-0.18, -0.10], [-0.18, 0.10]] xy_goal_tolerance: 0.1 yaw_goal_tolerance: 0.1 #自由目标速度。设为False时，车辆到达终点时的目标速度为0。 #TEB是时间最优规划器。缺少目标速度约束将导致车辆“全速冲线” free_goal_vel: True # complete_global_plan: True # Obstacles min_obstacle_dist: 0.2 # 与障碍的最小期望距离, include_costmap_obstacles: True #应否考虑到局部costmap的障碍设置为True后才能规避实时探测到的、建图时不存在的障碍物。 costmap_obstacles_behind_robot_dist: 2.0 #考虑后面n米内的障碍物2.0 obstacle_poses_affected: 30 #为了保持距离，每个障碍物位置都与轨道上最近的位置相连。 costmap_converter_spin_thread: True costmap_converter_rate: 5 # Optimization no_inner_iterations: 3 no_outer_iterations: 2 optimization_activate: True optimization_verbose: False penalty_epsilon: 0.1 weight_max_vel_x: 3 #2 weight_max_vel_y: 0.1 weight_max_vel_theta: 3 #2 weight_acc_lim_x: 2 weight_acc_lim_y: 0.1 weight_acc_lim_theta: 2 #1 weight_kinematics_nh: 200 #100 weight_kinematics_forward_drive: 200 #100 #1 weight_kinematics_turning_radius: 200 #100 #1 weight_optimaltime: 1.0 #0.5 weight_shortest_path: 0.5 #0 weight_obstacle: 20 #50 weight_inflation: 2 #1 weight_dynamic_obstacle: 1 # not in use yet # alternative_time_cost: False # not in use yet selection_alternative_time_cost: True switching_blocking_period: 0.1 # Homotopy Class Planner enable_homotopy_class_planning: False enable_multithreading: False simple_exploration: False max_number_classes: 4 roadmap_graph_no_samples: 15 roadmap_graph_area_width: 5 h_signature_prescaler: 0.5 h_signature_threshold: 0.1 obstacle_keypoint_offset: 0.1 obstacle_heading_threshold: 0.45 visualize_hc_graph: False # # Recovery # shrink_horizon_backup: True # shrink_horizon_min_duration: 10 # oscillation_recovery: True # oscillation_v_eps: 0.1 # oscillation_omega_eps: 0.1 # oscillation_recovery_min_duration: 10 # oscillation_filter_duration: 10 这里有吗

<think>我们正在讨论TEB局部规划器（teb_local_planner）中关于是否允许机器人冲过目标点的参数。用户之前已经询问了`allow_overlapping_trajectory`参数，现在又提到了`free_goal_vel`参数。根据ROS官方文档和TEB的代码实现，我们需要明确这两个参数的含义和区别。1.**`allow_overlapping_trajectory`**：该参数控制机器人是否被允许在轨迹规划中超出目标点（即冲过目标点），然后再返回。设置为`true`时允许超调，设置为`false`时则要求机器人必须严格在目标点之前停下来（不超调）。这个参数主要影响轨迹的生成方式。2.**`free_goal_vel`**：这个参数的作用是是否放宽对目标点速度的限制。默认情况下，TEB会要求机器人在到达目标点时速度为零。但如果我们设置`free_goal_vel`为`true`，那么规划器将允许机器人在到达目标点时的速度不为零（自由速度）。这通常用于以下场景：-机器人需要连续通过多个目标点（例如路径跟踪），在中间目标点不需要完全停止。-机器人需要以非零速度到达目标点，然后继续前进（比如跟随路径点序列时，点之间不需要停顿）。因此，这两个参数都与“冲线”行为有关，但角度不同：-`allow_overlapping_trajectory`：控制轨迹是否可以超出目标点（空间上的超调）。-`free_goal_vel`：控制到达目标点时是否强制要求速度为零（速度上的约束）。用户当前的问题是关于`free_goal_vel`的配置说明。所以我们应重点解释这个参数。##参数详细说明###1.**`free_goal_vel`**-**类型**:boolean-**默认值**:`false`-**功能**：当设置为`true`时，机器人到达目标点的速度不受约束（即可以不为零）；当设置为`false`时，规划器会强制要求在目标点处的速度必须为零（即完全停止）。-**典型应用场景**：-当机器人在执行连续路径点跟踪任务时，我们希望机器人在中间点不要停下，而是保持一定的速度继续前进。这时我们可以将`free_goal_vel`设置为`true`。-如果机器人需要精确地在目标点停下（例如到达最终目标点），则应设置为`false`。###2.与`allow_overlapping_trajectory`的区别-`allow_overlapping_trajectory`主要控制轨迹形状是否允许超出目标点（空间上的超调），而`free_goal_vel`控制的是目标点处的速度约束。-这两个参数可以组合使用：-若`free_goal_vel=true`且`allow_overlapping_trajectory=true`：机器人可以以非零速度冲过目标点，并且轨迹可以超出目标点。-若`free_goal_vel=false`且`allow_overlapping_trajectory=true`：机器人必须停在目标点（速度为零），但由于允许轨迹超调，机器人可能会先略微超过目标点再返回（取决于其他参数和运动状态）。-若`allow_overlapping_trajectory=false`：则无论`free_goal_vel`如何，轨迹都不能超出目标点，机器人会在目标点之前减速至停止（或非零速度，但不会超过目标点）。###3.配置建议在ROS导航中，通常我们使用一系列的局部路径点（比如通过`move_base`发送目标）。对于最终目标点，我们通常希望机器人完全停止（`free_goal_vel=false`）。而对于中间路径点（如果使用路径点序列），我们可能希望机器人以一定速度通过（`free_goal_vel=true`）。然而，请注意TEB规划器通常在一次规划中只处理一个目标点（即当前目标点），所以在`move_base`中通常不会遇到中间路径点连续通过的情况。因此，在一般的导航任务中，我们通常将`free_goal_vel`设为`false`以确保在目标点停下。但是，如果用户使用自定义的节点连续发送目标点（比如使用`move_base_flex`），则可能需要设置为`true`。##配置文件示例下面是一个参数配置示例（`teb_local_planner_params.yaml`）：```yamlTebLocalPlannerROS:#是否允许轨迹超出目标点（空间超调）allow_overlapping_trajectory:true#是否放宽目标点速度约束（允许非零速度到达目标）free_goal_vel:false#位置容差（米）xy_goal_tolerance:0.1#朝向容差（弧度）yaw_goal_tolerance:0.2```##实测建议-观察速度曲线：当机器人接近目标点时，使用`rostopicecho/cmd_vel`查看速度变化，检查到达目标点时速度是否降为零。-RViz中显示轨迹：打开TEB的轨迹可视化，观察机器人的轨迹是否超调以及是否在目标点处停止。##相关问题根据用户的问题习惯，生成几个相关问题：1.如何配置TEB规划器实现中间路径点不停顿？2.当`free_goal_vel`设置为`true`时，机器人无法在目标点停下怎么办？3.`xy_goal_tolerance`和`yaw_goal_tolerance`与`free_goal_vel`的关系是什么？注：我们的回答基于ROS官方文档和TEB源码分析[^1]。[^1]:[TebLocalPlannerROS参数文档](https://github.com/rst-tu-dortmund/teb_local_planner)</think> ### `TebLocalPlannerROS` 的参数 `free_goal_vel` 配置说明 在 `teb_local_planner` 中，**`free_goal_vel`** 是与是否冲线直接相关的核心参数，它控制到达目标点时的速度约束机制，具体说明如下： #### 1. **参数作用** - **控制目标点速度限制**：决定是否强制要求机器人以零速度到达目标点 - **`true`**: 允许机器人以 **非零速度冲过目标点** ($v_{goal} \neq 0$) - **`false`**: 强制机器人以零速度停在目标点 ($v_{goal} = 0$) *图例：* ``` 允许冲线：[当前位姿]----->[目标点]-----------> 禁止冲线：[当前位姿]----->[目标点] // 急停刹车 ``` #### 2. **默认值** - **`false`** (强制零速度到达)[^1] - 确保导航精度，避免超调风险 - 适用于绝大多数安全敏感场景 #### 3. **典型应用场景** | 配置值 | 适用场景 | 优点 | 风险 | |--------|----------|------|------| | `true` | 高速连续运动<br>路径点序列跟踪<br>时间敏感任务 | 平滑轨迹<br>节省时间<br>避免急刹抖动 | 可能冲过目标点<br>末端碰撞风险↑ | | `false`| 精确到达目标<br>狭窄空间<br>接近障碍物 | 无超调风险<br>末端稳定<br>安全性高 | 可能产生轨迹震荡<br>刹车冲击↑ | #### 4. **协同参数** 必须配合以下参数使用： - **`xy_goal_tolerance`** 目标点位置容差 ($\delta_d$) ```yaml # 当 free_goal_vel=true 时需增大容差 xy_goal_tolerance: 0.3 # 默认0.1 ``` - **`min_obstacle_dist`** 障碍物最小距离 ($d_{min}$) ```yaml # 防止冲线撞到后方障碍物 min_obstacle_dist: 0.5 # 默认0.2 ``` #### 5. **配置示例** ```yaml TebLocalPlannerROS: # 冲线控制参数 free_goal_vel: true # 启用冲线功能 # 协同参数 xy_goal_tolerance: 0.3 # 位置容差(米) yaw_goal_tolerance: 0.5 # 朝向容差(弧度) min_obstacle_dist: 0.5 # 障碍物安全距离 # 动态调整 max_vel_x: 1.0 # 最大线速度 acc_lim_x: 0.5 # 线加速度限制 ``` #### 6. **调试建议** 1. 在RViz中启用 **"TEB轨迹预测"** 可视化 2. 使用`rqt_plot`监控 **`/cmd_vel`** 的末端速度曲线 3. 冲线场景下需验证目标点后方障碍物安全距离： $$ s_{safe} = \frac{v_{max}^2}{2a_{dec}} + d_{buffer} $$ *其中 $a_{dec}$为减速度，$d_{buffer}$为缓冲距离* > ⚠️ **重要提示**：当目标点靠近墙壁、家具等障碍物时，务必禁用冲线（`free_goal_vel=false`)，否则可能因动量惯性引发碰撞[^2]。 --- ### 相关问题 1. **当`free_goal_vel=true`时，如何避免机器人冲过目标点后撞到障碍物？** 2. **TEB规划器中的`min_obstacle_dist`参数对安全冲线有何影响？** 3. **在ROS2的`nav2`中`free_goal_vel`参数是否有命名变更？** 4. **如何通过动态调参实现高速场景自动启用冲线？** [^1]: [teb_local_planner参数文档](https://github.com/rst-tu-dortmund/teb_local_planner/wiki/Parameter-Reference) [^2]: [ROS导航实践指南](https://navigation.ros.org/)