【运动规划算法项目实战】如何使用Pure Pursuit算法进行路径跟踪（附ROS C++代码）

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前言

在自动驾驶和机器人导航领域，路径跟踪是一项关键技术，它使车辆或机器人能够按照预定的路径规划进行移动。路径跟踪算法的选择对于系统性能和安全性至关重要。本文将介绍一种常用且有效的路径跟踪算法——Pure Pursuit算法。我们将详细讨论Pure Pursuit算法的原理、实现步骤以及如何在自动驾驶和机器人系统中应用该算法进行路径跟踪。

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一、简介

Pure Pursuit是一种用于路径跟踪的控制算法。它通过计算角速度控制机器人从当前位置移到机器人前方的某个预瞄点。假定线速度是恒定的，当然可以随意更改机器人的线速度。该算法会根据机器人的当前位置在路径上移动预瞄点，直到路径的终点。可以想象成机器人不断追逐它前面的一个点。参数LookAheadDistance就决定将预瞄点放置有多远。

Pure Pursuit并不是传统的控制器，而是充当着跟踪算法的角色，用于跟随路径，航向点的信息是唯一的，可以指定所需的线速度及最大角速度。给定机器人的位姿（位置和方向）作为输入，Pure Pursuit会计算机器人的线速度和角速度命令。机器人如何使用这些命令取决于