ParkingRobot/README.md

MyParking 停车机器人

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重写路线与当前状态

本仓库是停车机器人控制软件的重写版本，研发顺序保持为：

1. 先实现单台停车机器人小车的基本功能；
2. 在单车闭环稳定后逐步增加停车作业功能；
3. 基于仿真、台架和实车数据优化轨迹跟踪方法；
4. 最后再考虑多车通信、编队和协同控制。

当前工作仍以单车为主，已经从基础框架搭建进入底盘联调、功能补充和跟踪实验阶段。多车配置仍位于 PilotConfig.cs 的 #if false 区域，Shared/FleetKinematics.cs 仍是占位文件，不能视为多车能力已经实现。

阶段	当前状态	说明
1. 单车基本功能	联调中	已接入运动控制、MCU 通信、轮组反馈、急停 IO、电池、灯光、遥控和诊断代码，仍需持续实车验证
2. 增加停车功能	部分开展	已提供夹臂控制、限位、报警和测试入口；轮胎识别、钻车和完整停车流程尚未实现
3. 优化跟踪方法	已启动	已加入直线、圆弧、S 型、蟹行测试、实验 CSV 记录和 Python 绘图工具
4. 多车场景	暂不实施	多车参数和预研内容未参与当前编译，当前版本不提供多车联动

项目简介

MyParking 是一个面向多轮停车机器人底盘的 C# 工程，覆盖上层运动动作、共享运动学、底层硬件适配、离线 Web 仿真和实验数据分析。

核心代码分为：

• ClumsyPilot：Clumsy 上层动作、轨迹跟踪和人工测试；
• MedullaAdapter：Medulla 下层 MCU、CAN、串口、轮组、夹臂、遥控和报警适配；
• Shared：统一的二维坐标、底盘命令、坐标变换和多轮底盘适配；
• CommonUsage-MultiVehicleSync/commonusage：仓库内的 CommonUsage 底盘公共库源码；
• Simulation：基于 ASP.NET Core 的单车 Web 仿真器；
• data_process：轨迹实验 CSV 的 Python 分析工具。

仓库中没有 ROS/ROS 2 或 Docker 配置。

当前已接入能力

模块	当前代码能力
单车运动	直线、圆弧、S 型轨迹，前进、蟹行和原地旋转
底盘命令	SendMotion、SendXYThSpeed 和虚拟阿克曼测试后端
模式切换	正常、蟹行、自转模式；切换时先停车、预转舵轮并等待到位
跟踪控制	终点跟踪、直线跟踪、基于 Detour 的直线跟踪和蟹行运动坐标系跟踪
夹臂	左右夹臂速度命令、位置反馈、软限位、驱动报警、实体/虚拟遥控和目标位置动作
MCU 通信	串口桥打开、复位、版本/状态查询、数字 IO、CAN/串口同步收发和异步回调
驱动与反馈	8 个驱动电机和 4 个舵轮的命令、速度/位置/舵角反馈及远程帧状态
车辆状态	急停、启停、抱闸、灯光、电池 SOC/SOH 和驱动使能状态
诊断	CAN 轮速事件与周期快照 CSV、轨迹实验 CSV、控制命令和 Detour 位姿记录
仿真	浏览器二维车辆显示、模式按钮、手动控制、车辆配置、复位和 REST API

以上表示代码和测试入口已经存在，不等同于所有工况均已完成实车验收。

软件架构

Clumsy 宿主
    │
    ▼
ClumsyPilot ───────────────┐
    │                      │
    ▼                      │ 实验 CSV
Shared / CommonUsage       ├──────────► data_process
    │                      │
    ▼                      │
Medulla 宿主               │
    │                      │
    ▼                      │
MedullaAdapter             │
    │ P/Invoke             │
    ▼                      │
mcu_serial_bridge.dll      │
    │                      │
    ▼                      │
MCU ─► CAN / Serial / IO ──┘

Simulation ─► Shared 数据类型 ─► 浏览器仿真界面

ClumsyPilot 和 MedullaAdapter 生成插件类库，需要由对应宿主加载；Simulation 是可以独立启动的 ASP.NET Core Web 项目。

目录说明

MyParking/
├── ParkingRobot.sln
├── ClumsyPilot/                     # 上层动作、跟踪、测试和实验记录
├── MedullaAdapter/                  # MCU、CAN、轮组、夹臂、遥控和报警
├── Shared/                          # 共享命令、坐标变换和底盘适配
├── CommonUsage-MultiVehicleSync/
│   └── commonusage/                 # CommonUsage 公共底盘库源码
├── Simulation/                      # .NET 8 Web 仿真器
│   ├── Commands/                    # 可由特性自动发现的仿真动作
│   ├── Core/                        # 仿真车辆、舵轮、时钟和世界
│   ├── Models/                      # Web API DTO
│   └── wwwroot/                     # 浏览器界面
├── data_process/                    # Python 实验绘图脚本
├── ref/                             # 两个插件共同使用的 CommonUsage.dll
├── 测试方案.txt                     # 单车轨迹实验方案
├── 记录.txt                         # 项目调试记录
└── 电机记录.txt                     # 电机调试记录

根目录的 ParkingRobot.sln 当前只包含 ClumsyPilot 和 MedullaAdapter；CommonUsage 与 Simulation 需要分别构建。

开发环境与依赖

• Windows 开发/实机运行环境；
• Visual Studio 2022，或支持 .NET 8.0 和 .NET Standard 2.0 的 .NET SDK；
• Python 环境，用于可选的实验数据绘图；
• Clumsy/Medulla 内部框架程序集，位于各项目的 ref 目录；
• 实机所需的 mcu_serial_bridge.dll，当前仓库中未包含该文件；
• 能够加载 ClumsyPilot.dll 和 MedullaAdapter.dll 的匹配版本宿主程序，当前仓库中未包含宿主。

主要 NuGet/Python 依赖：

• ClumsyPilot：Newtonsoft.Json 13.0.3、System.Numerics.Vectors 4.6.1；
• CommonUsage：MQTTnet 4.3.7.1207、Newtonsoft.Json 13.0.3 等；
• data_process：NumPy、pandas、Matplotlib、SciPy。

编译

1. 构建 CommonUsage

修改公共底盘库后，先执行：

dotnet restore CommonUsage-MultiVehicleSync\commonusage\CommonUsage.csproj
dotnet build CommonUsage-MultiVehicleSync\commonusage\CommonUsage.csproj -c Debug

该项目的构建目标会把生成的 CommonUsage.dll 复制到根目录 ref。

2. 构建实车插件

dotnet restore ParkingRobot.sln
dotnet build ParkingRobot.sln -c Debug

主要输出：

ClumsyPilot/build/Clumsy/ClumsyPilot.dll
MedullaAdapter/build/Medulla/plugins/MedullaAdapter.dll

3. 构建 Web 仿真器

dotnet restore Simulation\MyParking.Simulation.csproj
dotnet build Simulation\MyParking.Simulation.csproj -c Debug

启动 Web 仿真

dotnet run --project Simulation\MyParking.Simulation.csproj --launch-profile http

浏览器访问：

http://localhost:5203

仿真界面提供正常、左蟹行、右蟹行、自转、前进、后退、左转、右转、停止和复位动作，并可修改车辆布局及手动控制输入。主要 API 包括：

• GET /api/vehicles
• GET /api/actions
• GET/POST /api/configuration
• POST /api/vehicles/{vehicleId}/commands/{command}
• POST /api/vehicles/{vehicleId}/manual-control
• POST /api/reset

Simulation/Commands/MySimulationTests.cs 给出了自定义仿真动作示例；为静态方法添加 SimulationAction 特性后，调度器会自动发现并在网页生成对应动作。

实车运行与 MCU 配置

实车插件不能通过 dotnet run 独立启动。需要由匹配版本的 Clumsy/Medulla 宿主加载两个 DLL。宿主版本、部署目录和完整启动步骤尚未随仓库提供，待补充。

当前源码中的 MCU 默认参数：

参数	默认值
MCU 端口	COM4
MCU 连接波特率	1000000
CAN	1 路，500000 bit/s，重试时间 10 ms
串口	3 路，9600 bit/s，接收帧时间 10 ms
电池通信端口索引	3
自转最大角速度	30 deg/s
轮速诊断目录	logs\wheel-speed

当前工作区存在 chassis.json 底盘参数样例，但源码中尚未发现自动加载该文件的入口；实车参数仍应以宿主实际配置为准。

实机测试前必须确认端口、车号、舵轮零位与限位、速度单位、驱动方向、夹臂限位和急停链路。建议先架空驱动轮或在隔离区域低速测试，并保留独立可靠的物理急停，不能只依赖软件停车。

单车测试入口

ClumsyPilot/MovementTests.cs 当前注册：

• 准备：四个舵轮与车头方向一致
• SendMotion：连续前进4m
• SendXYThSpeed：原地自转90°
• SendXYThSpeed：原地自转180°
• SendMotion：左转90°半径2m圆弧
• SendMotion：蟹行直线4m
• SendMotion：蟹行左转90°半径2m圆弧
• SendMotion：4m S型曲线
• 夹臂关闭测试
• 夹臂启动测试

这些测试由 Clumsy 宿主的测试界面执行，并不是 dotnet test 自动化测试。运动测试会按配置记录实验编号、参考轨迹、Detour 位姿和控制命令。

实验数据分析

轨迹记录器默认把 CSV 保存到宿主程序目录下的：

TrackingExperiments/

Medulla 的轮速诊断可通过 StartWheelSpeedDiagnostic / StopWheelSpeedDiagnostic 操作按钮控制，默认输出到：

logs/wheel-speed/

在自行管理的 Python 环境中安装依赖：

python -m pip install -r data_process\requirements.txt

对一份或多份轨迹 CSV 同时生成轨迹对比、跟踪误差、速度响应和角速度命令图：

python data_process\run_all_plots.py "路径\实验1.csv" "路径\实验2.csv" --output-dir "路径\plots"

不传 CSV 路径时，脚本会查找 data_process 目录中的 CSV。默认重采样频率为 20 Hz，滤波窗口为 0.55 s，可通过 --frequency 和 --window 调整。

尚未完成或需要继续验证

• 雷达点云、轮胎识别、自动钻车、车辆释放和完整停车作业状态机；
• 当前运动和夹臂功能的完整实车验收、故障注入及长期稳定性测试；
• 舵轮软限位预测和自动车身重定向；SteeringConstraintManager.cs 当前主要是设计记录；
• 自动化单元测试和持续集成；
• 多车通信、编队、同步和安全降级；FleetKinematics.cs 当前仅为占位；
• 宿主版本、插件部署目录、配置文件位置和发布流程。

参与开发

1. 当前改动优先服务于单车闭环、停车功能和跟踪质量，不提前启用多车代码；
2. 保持上层动作、共享运动学、底层硬件协议和仿真模块的边界；
3. 新增参数时注明坐标系、单位、默认值、车型和安全范围；
4. 提交前构建受影响的项目，并记录仿真、台架或实车验证条件；
5. 修改 CommonUsage 后同步更新根目录 ref/CommonUsage.dll；
6. 分支、评审和发布流程待团队补充。

许可证

仓库中暂未提供许可证文件。使用和分发范围请遵循公司内部规定。