# 垄沟横向偏移问题 — 代码层面分析 > 基于 `问题诊断报告.md` 的二次审查,对根因优先级提出不同判断。 --- ## 现象回顾 - 车头笔直(IMU 航向控制正常) - 车身稳定偏向一侧墙壁,无法居中 --- ## 代码审查发现 ### 发现 1:EKF 的 `side_sensor_inset` fallback 从未实现(主因) **文件:** `App/est/corridor_ekf.c:451-454` ```c float d_center_left = (W - Rw) / 2.0f + s_cfg.left_sensor_inset; // = 0.10 + 0.0 = 0.10 float d_center_right = (W - Rw) / 2.0f + s_cfg.right_sensor_inset; // = 0.10 + 0.0 = 0.10 ``` **文件:** `App/robot_params.h:96-113` ```c #define PARAM_VL53_SIDE_INSET (-(0.018f)) // 已实测!但从未被 EKF 使用 #define PARAM_VL53_LEFT_INSET 0.0f // 未标定 #define PARAM_VL53_RIGHT_INSET 0.0f // 未标定 ``` **问题:** `robot_params.h` 注释写着 `side_sensor_inset` 是"未分侧设置时的默认值",但 `corridor_ekf.c` 中**没有任何 fallback 逻辑**——它直接用 `left_sensor_inset`(0.0f)和 `right_sensor_inset`(0.0f),完全忽略了已经实测好的 `-0.018f`。 **影响:** EKF 观测方程在双侧有效时退化为: ``` z_ey = (d_right_avg - d_left_avg) / 2 ``` 没有任何安装偏置补偿。如果传感器安装面距车体边缘实际有 18mm 的偏差(`side_sensor_inset = -0.018`),或者左右不对称,EKF **本身就会算出带系统性偏置的 `e_y`**。 ### 发现 2:控制器 bypass 绕过 EKF(阻塞性 bug) **文件:** `App/nav/corridor_ctrl.c:75-85` ```c float e_y_ctrl = state->e_y; if (left_ok && right_ok) { float d_left = (obs->d_lf + obs->d_lr) * 0.5f; float d_right = (obs->d_rf + obs->d_rr) * 0.5f; e_y_ctrl = 0.5f * (d_right - d_left); // 覆盖 EKF 结果 } ``` **问题:** 当双侧激光都有效时,控制器丢弃 `state->e_y`,改用原始 `(d_right - d_left)/2`。这个公式**不含任何 inset 补偿**。 **关键推论:** 当前 `left/right_sensor_inset` 都是 0.0f 时,EKF 的 `z_ey` 和 bypass 的公式**完全等价**: ``` EKF: z_ey = [(W-Rw)/2 + 0 - d_left] + [d_right - (W-Rw)/2 - 0] / 2 = (d_right - d_left) / 2 Bypass: e_y = (d_right - d_left) / 2 ``` 所以**当前状态下 bypass 不是偏移的直接制造者**——EKF 输出与 bypass 结果几乎相同。但 bypass 的架构问题在于:即使将来标定了 inset,控制器依然用不上——它直接跳过了 EKF 的补偿结果。 ### 发现 3:无其他符号/算法错误 - 控制律符号正确:`e_y > 0`(偏左)→ `w_cmd < 0`(右转回中) - EKF 预测/更新、Joseph 协方差更新、马氏距离检验均无明显问题 - IMU 航向观测通道独立且正确 --- ## 与原诊断报告的分歧 | 因素 | 原报告评级 | 本次评级 | 理由 | |------|-----------|---------|------| | 控制器 bypass | **主因** | 阻塞性 bug | 当前 inset=0 时 bypass 与 EKF 输出等价,不是偏移的直接来源;但堵死了标定修复的路 | | inset 未生效 | 叠加因素 | **主因** | `-0.018f` 已实测但 EKF 从未使用;left/right=0 导致观测方程无偏置补偿 | **核心观点:** 原报告说"删 bypass 就一劳永逸",但如果只删 bypass 而不修 inset,EKF 自身的 `state->e_y` 同样带偏——问题不会改善。 --- ## 修复建议 ### 修复 1:EKF 添加 inset fallback(立刻见效) **文件:** `App/est/corridor_ekf.c` 第 451-454 行附近 ```c // 修改前: float d_center_left = (W - Rw) / 2.0f + s_cfg.left_sensor_inset; float d_center_right = (W - Rw) / 2.0f + s_cfg.right_sensor_inset; // 修改后: float l_inset = (s_cfg.left_sensor_inset != 0.0f) ? s_cfg.left_sensor_inset : s_cfg.side_sensor_inset; float r_inset = (s_cfg.right_sensor_inset != 0.0f) ? s_cfg.right_sensor_inset : s_cfg.side_sensor_inset; float d_center_left = (W - Rw) / 2.0f + l_inset; float d_center_right = (W - Rw) / 2.0f + r_inset; ``` 这样 `-0.018f` 会立即作为两侧默认值生效,消除统一偏置。 ### 修复 2:删除控制器 bypass(必须配合修复 1) **文件:** `App/nav/corridor_ctrl.c` 第 75-85 行 删除 `if (left_ok && right_ok) { ... }` 分支,始终使用 `state->e_y`。 ### 修复 3:实车标定分侧 inset(消除左右不对称) 1. 将车精确放在垄沟正中央(卷尺确认) 2. 记录左右 VL53 前后平均读数 3. 计算: - `left_inset = 0.10 - 实测左侧平均读数` - `right_inset = 0.10 - 实测右侧平均读数` 4. 填入 `PARAM_VL53_LEFT_INSET` 和 `PARAM_VL53_RIGHT_INSET` --- ## 验证方法 ### 快速验证(不需要上车) 在调试日志中对比以下两个值: - `state->e_y`(EKF 输出) - `(d_right - d_left) / 2`(bypass 计算) 如果两者几乎相同,证实 bypass 不是偏移的直接来源,inset 缺失才是。 ### 上车验证 修复 1+2 后: 1. 车应从垄沟正中启动后保持居中 2. 手推偏后应能自动回中 3. `wall_escape` 不应频繁触发