系统架构

解决方案与依赖边界

ParkingRobot.sln 包含三个项目：

项目	目标框架	职责
`CommonUsage-MultiVehicleSync/commonusage/CommonUsage.csproj`	`netstandard2.0`	通用底盘、轮子模型、`SendMotion`/`SendXYThSpeed`和四轮几何解算
`MedullaAdapter/MedullaAdapter.csproj`	`net8.0`	Medulla M层插件、MCU/CAN/串口/IO、遥控、报警和硬件反馈
`MultiWheelC/MultiWheelC.csproj`	`netstandard2.0`	Clumsy C层插件、动作、控制器、轨迹、状态估计、实验记录

Shared/ 没有独立项目：MultiWheelC 链接全部 Shared/**/*.cs，MedullaAdapter 只链接其需要的模型、数学、校验和底盘适配文件。CommonUsage 是独立底盘库，不反向依赖 Shared、M层或C层。来源：三个 .csproj。

Clumsy宿主
  └─ MultiWheelC
      ├─ Trajectory / StateEstimation / Control / Movements
      ├─ Shared
      └─ CommonUsage.dll

Medulla宿主
  └─ MedullaAdapter
      ├─ Shared（链接的必要文件）
      ├─ CommonUsage.dll
      └─ mcu_serial_bridge.dll → MCU → CAN / Serial / IO

目录职责

路径	当前职责
`MultiWheelC/Configuration/`	停车控制、状态估计、原地自转和完成条件的车辆级运行参数
`MultiWheelC/Trajectory/`	弧长参数化轨迹、插值、投影和进度窗口；`LegacyTrackAdapter.cs` 目前仅占位
`MultiWheelC/StateEstimation/`	Detour位姿校验/差分速度、轮组反馈速度组合与低通滤波
`MultiWheelC/Control/Abstractions/`	横向、纵向控制器接口与周期输入/输出模型
`MultiWheelC/Control/Lateral/`	当前默认 `StanleyLateralController`
`MultiWheelC/Control/Longitudinal/`	当前默认 `PidLongitudinalController`
`MultiWheelC/Control/Allocation/`	横纵结果组合、GCP限幅及GCP与刚体速度的转换
`MultiWheelC/Control/Execution/`	`PathTrackingCore` 共享纯控制周期、单车命令执行、终点策略和耗时诊断
`MultiWheelC/Movements/`	舵轮准备、轨迹跟踪、原地自转和组合动作计划
`MultiWheelC/Experiments/`	Clumsy宿主人工测试、测试轨迹工厂和CSV记录
`MultiWheelC/Old/`	保留的旧实现；不能仅因仍参与编译就视为新版流程依赖
`Shared/`	M/C共享的SI数据模型、坐标变换、数值校验和底盘适配
`MedullaAdapter/`	车型定义、LadderLogic、MCU桥、CAN/串口、遥控、诊断
`CommonUsage-MultiVehicleSync/commonusage/Chassis/`	实际轮子模型、GCP/ICR求解、舵角/轮速分配和机械约束
`data_process/`	离线实验数据处理；日常代码任务不扫描其中的实验日志
`参考文档/`	参数样例和历史设计资料；不等同于运行时配置

入口与宿主生命周期

C层

PilotDefinition : MultiWheelPilotDefinition<PilotConfig, PilotDefinition> 是Clumsy车型定义和M/C IO边界。
PilotDefinition.Conf 是动作读取运行配置的统一入口；PilotConfig 字段提供元数据和默认值。
[MovementTest] 类型由宿主发现并执行，例如 NewControllerStraight4mTest、NewControllerReverseStraight4mTest、NewControllerCrab45Straight4mTest、TestRotateAngle 和 CompositeStopTurnGoTest。
MovementDefinition.Get() 以 IEnumerable<bool> 形式协作执行：true 表示继续，结束动作时返回/产生 false 或退出枚举。具体宿主调度细节来自外部程序集，仓库内不可完全确认。

M层

DiverCartDefinition : MultiWheelCartDefinition 是Medulla车型定义。
CommunicationInit() 打开并配置MCU桥。
[UseLadderLogic] 注册 AlarmRoutine（50ms）、MotorRoutine（50ms）和 MCURoutine（20ms）；这些是声明的扫描间隔，不能直接等同于实测稳定周期。
[UseManualController] 注册 Remote。

新版轨迹跟踪调用链

MovementTest / MotionPlanExecutor
  → TrajectoryTrackingMovement.Get()
  → PrepareWheelsForward(DirectionRadians=β)
  → MultiWheelChassisAdapter.ActivateMotionFrame(β)
  → ParkingVehicleStateProviderFactory.Create()
  → ParkingGeometricController.Start()/ExecuteCycle()
      → IVehicleStateProvider.TryGetState()
      → PathTrackingCore.Compute()
          → TrajectoryProjector.Project()
          → ILateralController.Compute()
          → ILongitudinalController.ComputeSpeedMetersPerSecond()
          → GcpCommandAllocator.Allocate()
      → GcpCommandExecutor.Execute()
      → GcpKinematics.ToBodyTwist()
      → MultiWheelChassisAdapter.SendBodyTwist()
      → MultiWheelChassis.SendMotion()
      → 四个真实舵轮角度和速度

PathTrackingCore 只依赖受控刚体的 Pose2D、车体系 Twist2D、速度有效标志和控制周期，不依赖 VehicleState、FleetState、底盘或通信。ParkingGeometricController 负责把单车状态源和实体底盘接到该核心；横向、纵向控制算法仍通过接口组合注入，没有采用控制器继承层次。

TrajectoryTrackingMovement 默认从 PilotDefinition.Conf 读取车辆级参数，同时保留少量动作级覆盖字段；横向控制器可通过 LateralControllerFactory 替换，纵向控制器当前固定创建为 PidLongitudinalController。

车队纯计算调用链

FleetState
  → FleetController
      → PathTrackingCore.Compute()
      → GcpKinematics.ToBodyTwist()
      → FleetMotionCommand（参考点为车队原点）
  → FleetKinematics.Decompose(FleetLayout, command)
  → FleetMemberCommand[]（各成员真实车体系Twist）

这条链已经覆盖虚拟中心轨迹闭环和确定性刚体速度分解，但尚未接入车队状态估计、通信/时间对齐、相对布局纠偏、共同能力限幅、安全降级和成员底盘发送。

状态数据流

DetourInterface.getCartLocation()
  → DetourVehicleStateProvider
      ├─ 位姿单位转换、重复帧处理、跳变/预测残差校验
      └─ VelocityEstimator2D：Detour差分Vx/Vy/Omega

MultiWheelChassis.GetCarSpeed(true)
  → WheelFeedbackVehicleStateProvider
      ├─ Vx、Vy分别使用同一时间常数低通滤波
      ├─ 轮组估计有效后覆盖Detour的Vx、Vy和Omega
      └─ 保留Detour位姿

  → VehicleState（世界位姿、世界Twist、车体Twist）
  → ParkingGeometricController

运动坐标系与四轮解算数据流

MultiWheelChassisAdapter 对外只接收真实车体系 Twist2D。滚动动作开始前先固定运动方向β：

ActivateMotionFrame(β) 调用 MultiWheelChassis.SetOriginBias(0,0,-β)。
车体线速度通过 R(-β) 表达到运动坐标系。
运动系中以 ±ControlPointRadius 作为虚拟前后GCP，计算GCP方向。
MultiWheelChassis.SendMotion 由两个GCP方向求瞬时旋转中心ICR。
每个真实轮子的 PhysicalPosition 被旋转成运动系 Position，再由ICR分别求切线角和速度半径比例。
sTh - sw.ZeroDirection 把运动系方向转成真实舵轮机械命令；距离和速度大小不因坐标旋转改变。

关键位置：Shared/Chassis/MultiWheelChassisAdapter.cs、MultiWheelChassis.cs::SetOriginBias、SendMotion、CalculateAxes。

动作组织

PrepareWheelsForward：停车、下发任意固定方向β并等待稳定；名称保留“Forward”，但功能已支持非零方向。
TrajectoryTrackingMovement：准备运动系、创建控制器、周期执行、失败停车，可选完成后回正。
MultiWheelRotateInPlace：准备自转舵角、交接到XYTh解算、世界航向PID、完成后回正。
MotionPlanExecutor：开始运动前预检全部段，顺序执行 TrackMotionPlanSegment 和 RotateInPlaceMotionPlanSegment，共享状态源。

构建与打包

build-and-package.ps1 顺序构建 CommonUsage、M层和C层，将新 CommonUsage.dll 复制到 ref/，最后生成 output/M 和 output/C。两个部署包必须使用同一份 CommonUsage.dll。构建产物目录不作为知识来源，也不直接编辑。

8.0 KiB Raw Blame History Unescape Escape