feat:完善了自动标定车间的环境
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li-shihao-code
@@ -0,0 +1,143 @@
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syntax = "proto3";
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// 规范包名，确保与运控调优(control)和传感器外参(sensor)在逻辑上严格物理隔离
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package agv.calibration.chassis;
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// =========================================================
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// 核心服务：AGV 底盘底层硬件自诊与物理运动学标定代理服务
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// 部署端：Windows车端 (直连底层电机驱动器/PLC 的网关层)
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// 调用端：Linux标定服务器 (掌控外部高精雷达真值)
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service AgvCalibChassisService {
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// 1. 底层硬件接管与安全熔断
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// 强制接管底层驱动器。注意：这里不仅要切断避障，还要切断底盘的“运动学正逆解算法”
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rpc SetDiagnosticMode(DiagnosticModeRequest) returns (StandardResponse);
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// 硬件级绝对急停 (直接向驱动器下发 Safe Torque Off / 机械抱死指令，无视任何上层状态)
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rpc HardwareEmergencyBrake(Empty) returns (StandardResponse);
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// 2. 原始物理开环指令下发 (对应方案 4.2 诊断 与 4.3 物理标定)
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// 允许 Linux 越过底盘协同模型，直接对指定驱动轮下发最原始的转速(RPM)或占空比
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// 核心用途：暴露真实的机械阻力差、诊断减速机卡死、测试轮胎滑移率
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rpc ExecuteRawDriveCommand(RawDriveRequest) returns (StandardResponse);
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// 允许 Linux 直接对转向机构下发绝对物理角度或往复扫频
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// 核心用途：测定舵机机械死区、往复间隙(Backlash)与静态机械零位偏差
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rpc ExecuteRawSteerCommand(RawSteerRequest) returns (StandardResponse);
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// 3. 物理运动学本底参数持久化 (出厂定稿写值)
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// Linux 结合外部真值算出真实的物理机械参数后，下发并直接覆写到底盘驱动板 EEPROM 或底层配置中
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rpc CommitKinematicParameters(KinematicParams) returns (StandardResponse);
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// 4. 原始硬件级高频遥测 (数字孪生健康诊断的唯一依据)
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// 🚨 严禁推流经过滤波后的数据！必须是最底层的“原始编码器 Tick”和“绝对相电流”！
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rpc StreamHardwareTelemetry(Empty) returns (stream HardwareState);
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}
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// 基础通用消息结构
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message Empty {}
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message StandardResponse {
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bool success = 1;
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string message = 2; // 异常时返回驱动器底层故障码 (如 "ERR_MOTOR_OVERCURRENT")
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}
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message DiagnosticModeRequest {
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enum Mode {
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NORMAL_KINEMATICS = 0; // 正常模式 (底盘接收 V_x, Omega，由底层执行运动学逆解分配)
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DIRECT_RAW_DRIVE = 1; // 直驱模式 (切断逆解，允许 Linux 直接独立控制左/右轮转速)
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}
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Mode target_mode = 1;
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}
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// 2. 原始驱动指令 (发考题：逼迫底盘暴露出机械缺陷)
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message RawDriveRequest {
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string test_case_id = 1; // 测试用例 (如 "Slip_Test_0.5m", "Straight_Friction_Test")
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// 直接下发给电机的原始指令 (若是两驱车，后轮填 0 即可)
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double fl_motor_rpm = 2; // 左前轮 (Front-Left) 目标物理转速 (RPM)
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double fr_motor_rpm = 3; // 右前轮 (Front-Right) 目标物理转速 (RPM)
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double rl_motor_rpm = 4; // 左后轮 (Rear-Left) 目标物理转速 (RPM)
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double rr_motor_rpm = 5; // 右后轮 (Rear-Right) 目标物理转速 (RPM)
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double duration_sec = 6; // 动作维持时间，断网防飞车底线：超时底层必须自动刹车
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}
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message RawSteerRequest {
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string test_case_id = 1; // 测试用例 (如 "Deadzone_Sweep_5deg")
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// 针对舵机/转向推杆的绝对物理指令 (度)
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double front_steer_angle_deg = 2;
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double rear_steer_angle_deg = 3;
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// 专门用于 4.2节 测定机械间隙的扫频参数
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optional double sweep_amplitude_deg = 4; // 往复抖动幅度 (度)
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optional double sweep_frequency_hz = 5; // 抖动频率 (Hz)
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double duration_sec = 6;
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}
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// =========================================================
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// 3. 运动学本底参数定稿载荷 (纯物理修正系数)
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message KinematicParams {
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// --- 1. 真实有效物理轮径 (解决“开环走直线画大弧”及闭环位移不准) ---
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optional double wheel_radius_fl_m = 1;
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optional double wheel_radius_fr_m = 2;
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optional double wheel_radius_rl_m = 3;
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optional double wheel_radius_rr_m = 4;
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// --- 2. 机械零位绝对偏差补偿 (解决“指令0度但车子斜着跑”) ---
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optional double steer_zero_offset_front_deg = 5;
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optional double steer_zero_offset_rear_deg = 6;
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// --- 3. 旋转几何协同参数 (解决“原地打转时车体画圆甩尾摆动”) ---
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optional double effective_track_width_m = 7; // 有效轮距 (左右轮真实物理间距)
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optional double effective_wheel_base_m = 8; // 有效轴距 (前后轮真实物理间距)
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// 针对四驱四转等多舵轮底盘：瞬时旋转中心(ICR)的物理几何偏移
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optional double icr_offset_x_m = 9;
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optional double icr_offset_y_m = 10;
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}
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// =========================================================
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// 4. 原始硬件遥测数据流 (Linux 用来排雷、熔断和算滑移率的裸数据)
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// =========================================================
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message HardwareState {
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int64 hardware_timestamp_us = 1; // 底层获取到脉冲那一瞬间的高精度单调系统时钟 (微秒)
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// --- A. 原始编码器反馈 (用于 4.2 阶段 Linux 计算轮胎打滑率 Slip Ratio) ---
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// 🚨 严禁返回平滑后的速度(m/s)，必须返回最原始的累计脉冲！
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int64 encoder_ticks_fl = 2;
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int64 encoder_ticks_fr = 3;
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int64 encoder_ticks_rl = 4;
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int64 encoder_ticks_rr = 5;
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// 实际物理舵角反馈 (度，用于 4.2 阶段比对指令下发时间，测定机械死区和相位滞后)
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double actual_steer_angle_front_deg = 6;
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double actual_steer_angle_rear_deg = 7;
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// --- B. 动力与负载健康状态 (用于 4.2 阶段诊断减速机干涉或刹车未放) ---
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// 若维持低速所需的电流异常激增，说明机械装配存在过载阻力，Linux 将立刻熔断报警
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double current_fl_amp = 8; // 左前电机实际相电流 (安培)
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double current_fr_amp = 9;
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double current_rl_amp = 10;
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double current_rr_amp = 11;
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double current_steer_front_amp = 12;// 前转向舵机电流
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// --- C. 驱动器底层硬件报警位 ---
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uint32 driver_error_code = 13; // 0x00=健康, 0x01=过压, 0x02=堵转过流, 0x03=过热等
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}
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@@ -0,0 +1,156 @@
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syntax = "proto3";
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// 规范包名，确保与传感器外参标定业务（agv.calibration.sensor）严格物理与逻辑隔离
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package agv.calibration.control;
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// =========================================================
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// 核心服务：AGV 底盘运动学标定与运控参数调优代理服务
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// 部署端：Windows车端 (作为 gRPC Server)
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// 调用端：Linux标定服务器 (作为 gRPC Client)
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// =========================================================
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service AgvCalibControlService {
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// ---------------------------------------------------------
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// 1. 权限接管与生命周期安全管控
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// ---------------------------------------------------------
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// 夺取车辆控制权，强制剥夺车端原生的激光避障与自主导航逻辑
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rpc SetControlMode(ModeRequest) returns (StandardResponse);
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// 软件级最高优看门狗急停（应对网络断连、越界飞车等紧急状况，底层必须无条件抱死电机）
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rpc EmergencyStop(Empty) returns (StandardResponse);
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// ---------------------------------------------------------
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// 2. 运动考题下发 (开环排雷 / 闭环寻优 / 波峰对齐)
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// ---------------------------------------------------------
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// 【场景A: 纯物理开环】要求车端切断所有PID/运动学逆解，直接将转速/PWM透传给底层电机
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rpc ExecuteOpenLoopCmd(OpenLoopRequest) returns (StandardResponse);
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// 【场景B: 算法闭环调优】下发测试轨迹，要求车端用"它自带的"运控算法(PID/MPC)去努力追踪
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rpc FollowTestTrajectory(TrajectoryRequest) returns (StandardResponse);
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// 【场景C: 波峰时序对齐】下发极短促的阶跃加速指令，人为制造绝对速度波峰，供Linux提取Time Offset
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rpc ExecuteStepResponse(StepResponseRequest) returns (StandardResponse);
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// ---------------------------------------------------------
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// 3. 运控参数 AI 寻优：动态热注入与最终固化
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// ---------------------------------------------------------
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// 寻优核心：将 Linux 算出的临时参数瞬间写入车端内存并立刻生效，准许开始下一圈测试
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rpc InjectTuningParameters(ControlParams) returns (StandardResponse);
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// 调优结束：通知车端将目前内存中的最高分参数，永久覆写进硬盘的 config.yaml 或注册表
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rpc CommitControlParameters(Empty) returns (StandardResponse);
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// ---------------------------------------------------------
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// 4. 高频数字孪生体感上报 (50Hz)
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// ---------------------------------------------------------
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// 注意: 使用 server-streaming 服务端持续推流。车端被调用一次后，
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// 需以 50Hz 频率疯狂向外广播自身底层状态，供 Linux 提取波峰并比对真值打分。
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rpc StreamTelemetry(Empty) returns (stream TelemetryData);
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}
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// =========================================================
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// 基础通用消息结构
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// =========================================================
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message Empty {}
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message StandardResponse {
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bool success = 1;
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string message = 2; // 包含执行成功的回执，或底盘卡死/驱动器报错等异常原因
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}
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// =========================================================
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// 1. 模式控制结构体
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// =========================================================
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message ModeRequest {
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enum Mode {
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NORMAL_MODE = 0; // 正常业务模式（打开避障和导航，出厂默认状态）
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OPEN_LOOP_MODE = 1; // 物理开环标定模式（切断所有算法纠偏，提线木偶状态）
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TUNING_MODE = 2; // 闭环调优模式（切断环境避障，但保留原生 PID/MPC 追踪算法）
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}
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Mode target_mode = 1;
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}
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// =========================================================
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// 2. 动作指令请求载荷
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// =========================================================
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message OpenLoopRequest {
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double left_motor_cmd = 1; // 左驱动轮目标转速 (RPM) 或占空比
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double right_motor_cmd = 2; // 右驱动轮目标转速 (RPM) 或占空比
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double steering_angle = 3; // 针对单/多舵轮底盘的绝对舵角指令 (度，差速轮忽略)
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// 🚨 极度关键的安全设计：指令超时时间
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// 车端若失去网络连接，超时后必须由底层代码强制将速度归零，严防撞墙！
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double duration_sec = 4;
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}
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message TrajectoryPoint {
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double x_m = 1; // 目标点 X 坐标 (米)
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double y_m = 2; // 目标点 Y 坐标 (米)
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double yaw_rad = 3; // 目标点 偏航角 (弧度)
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double target_speed_ms = 4; // 到达该点时的期望线速度 (米/秒)
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double curvature = 5; // 该点处的轨迹曲率 (可选项，用于辅助前瞻距离映射)
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}
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message TrajectoryRequest {
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string test_case_id = 1; // 考题名称，如 "Bezier_Curve_S_Speed_1.2"
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repeated TrajectoryPoint path = 2; // 组成考题曲线的稠密坐标点阵列
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}
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message StepResponseRequest {
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double target_velocity_ms = 1; // 极速阶跃的目标线速度 (如猛烈加速到 1.5 m/s)
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double duration_sec = 2; // 阶跃维持时间 (极短，如 1~2 秒即可，用于产生绝对波峰)
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}
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// =========================================================
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// 3. 待调优运控参数载荷 (支持增量式热更新)
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// =========================================================
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message ControlParams {
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// 采用 optional 关键字，允许 Linux 每次只修改需要微调的单个参数，其余保持原样
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// --- 底盘物理运动学修正系数 (由 4.3 阶段开环算得) ---
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optional double wheel_radius_left_ratio = 1; // 左侧真实有效轮径补偿乘数 (如 1.002)
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optional double wheel_radius_right_ratio = 2; // 右侧真实有效轮径补偿乘数 (如 0.998)
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optional double effective_track_width_m = 3; // 有效轮距 (m)
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optional double steering_zero_offset_deg = 4; // 舵角机械零位静态偏差 (度)
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// --- 经典 PID 控制增益 ---
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optional double pid_kp_lateral = 5;
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optional double pid_ki_lateral = 6;
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optional double pid_kd_lateral = 7; // 用于提供阻尼，抑制高频画龙震荡
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||||
optional double pid_kp_heading = 8;
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optional double pid_ki_heading = 9;
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||||
optional double pid_kd_heading = 10;
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// --- 先进算法核心参数 ---
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optional double pure_pursuit_lookahead_m = 11; // 纯追踪前瞻距离 Ld (m)
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optional double mpc_weight_q_lateral = 12; // MPC Q矩阵：对横向误差的惩罚权重
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optional double mpc_weight_r_steering = 13; // MPC R矩阵：对转向电机发力剧烈度的惩罚权重 (控制平顺性)
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}
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// =========================================================
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// 4. 高频遥测推流载荷 (数字孪生状态汇报)
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// =========================================================
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message TelemetryData {
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// 🚨 互相关对齐的核心依据：
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// 必须使用 Windows 底层高精度单调时钟 (如 QueryPerformanceCounter) 的绝对微秒数。
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// 绝对禁止在车端人为做时序平滑或使用受 NTP 影响的系统时间！
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int64 hardware_timestamp_us = 1;
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// --- 车端推算的内部里程计位姿 (Odom) ---
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double odom_x_m = 2;
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double odom_y_m = 3;
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double odom_yaw_rad = 4;
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// --- 底层执行器真实物理反馈 (用于提取波峰) ---
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double feedback_linear_vel_ms = 5; // 编码器解算的真实线速度 (m/s)
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double feedback_angular_vel_rads = 6;// 陀螺仪或编码器解算的真实角速度 (rad/s)
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// --- 硬件健康与功耗监控 (用于 Linux 诊断干涉卡死) ---
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double left_motor_current_amp = 7; // 左驱动电机实时电流 (A)
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||||
double right_motor_current_amp = 8; // 右驱动电机实时电流 (A)
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||||
double steering_motor_current_amp = 9; // 转向舵机实时电流 (A)
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||||
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||||
// --- 算法控制输出量 (用于 Linux 识别死区或物理饱和) ---
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||||
double cmd_steering_output = 10; // 控制算法计算出的期望底层舵角指令 (度/弧度)
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||||
}
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||||
@@ -0,0 +1,104 @@
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||||
syntax = "proto3";
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||||
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||||
// 规范包名，防止与其他业务（如底盘运控调优）的接口冲突
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||||
package agv.calibration.sensor;
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||||
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||||
// =========================================================
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||||
// 核心服务：传感器自动化标定代理服务
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||||
// 部署端：Windows车端 (Server) | 调用端：Linux服务器 (Client)
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// =========================================================
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||||
service SensorCalibrationService {
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// 1. 走位调度：指挥车辆开到特定的观测点并【绝对静止】
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rpc MoveToObservationPose (PoseRequest) returns (StandardResponse);
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||||
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||||
// 2. 同步锁存：命令车辆瞬间冻结指定传感器的当前画面/点云到内存
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||||
rpc TriggerSyncCapture (CaptureRequest) returns (CaptureResponse);
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||||
// 3. 大文件下载：通过凭证流式拉取图片和点云（注意：使用 stream 防爆内存）
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||||
rpc DownloadImage (DataFetchRequest) returns (stream FileChunk);
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||||
rpc DownloadPointCloud (DataFetchRequest) returns (stream FileChunk);
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||||
|
||||
// 4. 标定闭环：Linux算完矩阵后，下发给车端持久化保存（覆写配置文件）
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||||
rpc CommitCalibrationResults (CalibrationPayload) returns (StandardResponse);
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||||
}
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||||
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||||
// =========================================================
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||||
// 基础响应
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// =========================================================
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||||
message StandardResponse {
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bool success = 1;
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string message = 2; // 成功提示或具体的报错原因（如：碰撞急停）
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||||
}
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||||
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||||
// =========================================================
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||||
// 1. 物理走位请求 (走)
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// =========================================================
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||||
message PoseRequest {
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||||
double target_x_m = 1; // 目标 X 坐标 (米)
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||||
double target_y_m = 2; // 目标 Y 坐标 (米)
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||||
double target_yaw_deg = 3; // 目标偏航角 (度)
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||||
bool is_relative = 4; // true: 相对当前位置移动; false: 绝对世界坐标
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||||
}
|
||||
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||||
// =========================================================
|
||||
// 2. 触发同步抓拍请求与响应 (停与拍)
|
||||
// =========================================================
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||||
message CaptureRequest {
|
||||
// 告诉车端这次要同时拍哪些传感器，例如 ["cam_front", "lidar_top"]
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||||
repeated string sensor_ids = 1;
|
||||
}
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||||
|
||||
message CaptureResponse {
|
||||
bool success = 1;
|
||||
// 极度关键：车端打上的高精度硬件时间戳(微秒)。
|
||||
// 这是提取数据的“取件码”，保证多传感器在物理时间上的绝对对齐！
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||||
int64 capture_timestamp_us = 2;
|
||||
string error_message = 3;
|
||||
}
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||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// 3. 大文件下载请求与文件流块 (传)
|
||||
// =========================================================
|
||||
message DataFetchRequest {
|
||||
int64 capture_timestamp_us = 1; // 阶段2拿到的取件码
|
||||
string sensor_id = 2; // 具体要下载哪个传感器，例如 "cam_front"
|
||||
}
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||||
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||||
// 流式文件块 (规避 gRPC 单条消息默认 4MB 的内存限制)
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||||
message FileChunk {
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||||
bytes chunk_data = 1; // 文件的二进制分块（建议每次发 512KB - 1MB）
|
||||
bool is_last_chunk = 2; // 是否为最后一块
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||||
string format_ext = 3; // 格式标注，如 "png", "bmp", "pcd"
|
||||
}
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// 4. 标定结果载荷（支持内参、外参灵活组合组合发回车端） (写)
|
||||
// =========================================================
|
||||
message CameraIntrinsics {
|
||||
string camera_id = 1;
|
||||
double fx = 2; double fy = 3;
|
||||
double cx = 4; double cy = 5;
|
||||
repeated double dist_coeffs = 6; // 畸变系数阵列 [k1, k2, p1, p2, k3]
|
||||
}
|
||||
|
||||
message SensorExtrinsics {
|
||||
string source_frame = 1; // 源坐标系，如 "lidar_top" 或 "cam_left"
|
||||
string target_frame = 2; // 目标坐标系，如 "cam_front" 或 "base_link"
|
||||
|
||||
// 平移向量 (强制规定单位为毫米 mm)
|
||||
double trans_x_mm = 3;
|
||||
double trans_y_mm = 4;
|
||||
double trans_z_mm = 5;
|
||||
|
||||
// 旋转姿态 (强制规定单位为度 degrees)
|
||||
double roll_deg = 6;
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double pitch_deg = 7;
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double yaw_deg = 8;
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}
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message CalibrationPayload {
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string task_id = 1; // 标定任务流水号，用于 MES 系统追溯
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// 采用 repeated 数组：Linux 可以一次性下发多个相机的内参和多个外参
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repeated CameraIntrinsics updated_intrinsics = 2;
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repeated SensorExtrinsics updated_extrinsics = 3;
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}
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