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DWPP:考虑速度与加速度约束的动态窗口纯追踪

机器人学 2026-01-22 v1

摘要

纯追踪及其变体因其简单性和计算效率而被广泛用于移动机器人路径跟踪。然而,许多传统方法并未显式考虑速度和加速度约束,导致指令速度与实际速度之间存在差异,从而引起超调并降低跟踪性能。为了解决这个问题,本文提出了动态窗口纯追踪(DWPP),它从根本上重新构建了指令速度的计算过程,以显式地纳入速度和加速度约束。具体而言,DWPP 在速度空间(vv-ω\omega 平面)中构建指令速度计算,并在动态窗口内选择最接近直线 ω=κv\omega = \kappa v 的点作为指令速度。实验结果表明,DWPP 避免了违反约束的指令,并且与传统的纯追踪方法相比,实现了更优的路径跟踪精度。所提出的方法已集成到官方 Nav2 仓库中并公开可用 (https://github.com/ros-navigation/navigation2)。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.15006,
  title  = {DWPP: Dynamic Window Pure Pursuit Considering Velocity and Acceleration Constraints},
  author = {Fumiya Ohnishi and Masaki Takahashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15006},
  year   = {2026}
}

备注

28 pages, 12 figures