Pure Pursuit算法：路径跟踪与控制

路径跟踪是自动驾驶和机器人导航中的重要任务之一。Pure Pursuit算法是一种常用的路径跟踪算法，它可以帮助车辆或机器人在给定的路径上实现精确的跟踪和控制。本文将介绍Pure Pursuit算法的原理，并提供相应的Python源代码实现。

一、Pure Pursuit算法原理

Pure Pursuit算法基于车辆或机器人与路径之间的几何关系进行操作。算法的核心思想是在当前位置时，选择一个最佳的目标点，然后计算车辆或机器人应该采取的控制指令（如转向角度）以将其移动到目标点上。

以下是Pure Pursuit算法的基本步骤：

1. 确定目标点：

   • 从当前位置开始，选择路径上距离当前位置一定距离的点作为目标点。
   • 目标点的选择可以根据不同的策略进行，常见的策略包括最近点法、最前方点法等。

2. 计算转向角度：

   • 在车辆局部坐标系下，目标点的坐标可以表示为(x, y)。
   • 计算目标点与车辆当前位置之间的横向距离d和车辆前轮到后轴的距离L。
   • 根据车辆的转向特性，可以计算出车辆应该采取的转向角度。

3. 生成控制指令：

   • 根据计算得到的转向角度，生成相应的控制指令（如转向角度、速度等）。
   • 控制指令的生成可以根据具体的控制器或系统进行，