RVO2 Local Planner¶
概要¶
**RVO2 Local Planner**は、RVO2 Library (Reciprocal Velocity Obstacles) をベースにしたローカルパスプランナーです。Velocity Obstacle (VO) の概念を用いて、動的な障害物（他のロボット）を回避しながら目標位置へ移動する速度ベクトルを計算します。また、SSL特有のルール（ペナルティエリア侵入禁止など）やボール回避のロジックも統合されています。
実装詳細¶
コアアルゴリズム¶
- RVO2 Simulator: ロボットをエージェントとして登録し、相互の衝突回避速度を計算します。
- BangBangTrajectory: 現在位置・速度から目標位置へ最短時間で到達するための軌道を生成し、それをRVOの推奨速度（Preferred Velocity）として入力します。
パラメータ設定¶
ROS 2パラメータを通じて、RVOシミュレーションの挙動を調整可能です。
| パラメータ名 | デフォルト値 | 説明 |
|---|---|---|
rvo_time_step |
0.1 | シミュレーションのタイムステップ [s] |
rvo_neighbor_dist |
1.0 | 近傍エージェントを探索する距離 [m] |
rvo_max_neighbors |
10 | 考慮する最大エージェント数 |
rvo_time_horizon |
2.0 | 何秒先の衝突まで考慮するか（対エージェント） [s] |
rvo_time_horizon_obst |
1.0 | 何秒先の衝突まで考慮するか（対静的障害物） [s] |
rvo_radius |
0.15 | エージェントの半径 [m] |
rvo_max_speed |
4.0 | エージェントの最大速度 [m/s] |
回避ロジック¶
RVO2による動的障害物回避に加え、以下のルールベースの回避ロジックが実装されています。これらは目標位置（Target Position）を修正することで実現されます。
1. ペナルティエリア回避¶
自チームおよび相手チームのペナルティエリアへの侵入を防ぎます。
- 侵入検知: 目標位置がペナルティエリア内、または移動経路がペナルティエリアを横切る場合。
- 回避動作:
- 目標位置がエリア内の場合：エリア外の最近傍点へ修正。
- 経路が横切る場合：ペナルティエリアの角を経由する迂回ルートを設定。
2. ボール回避¶
ルール（ボールから一定距離を保つ）およびボールとの衝突防止のため、ボール周辺を回避します。
- 無効化フラグ:
disable_ball_avoidanceがtrueの場合は無効。 - 距離閾値: 試合状況（STOP, FREE_KICK等）に応じて 0.2m ~ 0.7m の範囲で変動。
- 回避動作: 目標位置または経路がボールに近い場合、ボールから離れる方向に目標をずらします。
3. ボールプレイスメントエリア回避¶
ボールプレイスメント中、配置エリア（ボールと配置点周辺）への侵入を防ぎます。
- 回避動作: 現在位置や目標位置が配置エリア内の場合、エリア外へ退避する目標位置を計算します。
速度・加速度制御¶
- BangBangTrajectory: 目標位置への到達時間を最小化する速度プロファイルを生成。
- 減速制御: 目標付近でのオーバーシュートを防ぐため、距離に応じた減速（Planning Deceleration）を適用。
- 回転制御: 加速初期に進行方向とロボットの向きが大きく異なる場合、回転を優先するために角速度制限を調整。
依存関係¶
- RVO2 Library: コアアルゴリズム
- crane_msgs: 通信メッセージ
- crane_physics: 軌道生成（BangBangTrajectory）
- crane_world_model_publisher: 環境情報の取得