dwa 避障算法的若干理解

前言

根据ros中 base_local_planner 和dwa_local_planner代码的理解。

https://github.com/ros-planning/navigation

dwa 在计算 cost损失成本的时候会耗费一定的时间。算法的时间复杂度基本有v*w 决定。

所以v ,w和递增分辨率的选值可以加大算法速度。

预测时间和单步执行时间也可以加大计算速度。

这里单步执行时间和底盘在执行时间应该保持一致，否则会出错误。

再不使用ros的 navigation class类的时候，我们想自己移植dwa 的算法，应该注意到

单步执行时间和底盘通信的严格时间帧控制。

ros做的很好。应该实现了这步。

根据下面的草图对算法和控制之间的严格时间做一定的

说明 

首先假设dwa的时间为t,也就是从开始执行到计算出最佳的路径和(v,w)。期间要经过v*w条路径，以及预测时间个航点计算。

dwa算法开始时认为v,w都为0，结束后开始向底盘发送指令。假设这里思路很单一，我们让程序顺序执行，单步预测的时间为

t2,所以底盘在运行t2时间将结束的时候，算法又开始采集v,和w ，底盘在单步行驶过程中，速度保持不变。图很丑，见谅。

这样，在经过很小的一段时间t3后底盘必须要停止，否则，底盘会在之前的指令下继续执行，导致超出错误。

dwa算法在经过t-t3 时间后完成算法输出指令，底盘在停止t-t3时间后收到指令又开始运行。

现像就是会有t-t3时间左右的停顿，小车就会卡顿，损耗电机。

理想

当然是希望连续行驶，没有卡顿。

改进

假设我们在下发指令后的1/2处时间进行采样，获得v,w。这样的话就必须保证算法在指令结束之前就得计算出结果，并下发

给底盘。下发指令给底盘后，PID调节速度达到稳定需要一定的时间，所以不能立即采集。

得到 t3 <≈ （1/2 *t）。

当然，假设100ms后，底盘速度达到稳定，可以采集v,w 。

dwa算法可以早早的计算处并等待，指令完成。

那么算法的时间 t<=t2-0.1 s

算法延时的时间为 usleep((t2-0.1-t)*1000);单位为us