SLAM+語音機器人DIY系列：（四）差分底盤設計——6.底盤裏程計標

時間 2020-07-17

標籤 slam 語音機器人 diy 系列差分底盤設計里程計简体版

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摘要

運動底盤是移動機器人的重要組成部分，不像激光雷達、IMU、麥克風、音響、攝像頭這些通用部件能夠直接買到，很難買到通用的底盤。一方面是由於底盤的尺寸結構和參數是要與具體機器人匹配的；另外一方面是由於底盤包含軟硬件整套解決方案，是不少機器人公司的核心技術，通常不會隨便公開。出於強烈的求知慾與學習熱情，我想本身DIY一整套兩輪差分底盤，而且將完整的設計過程公開出去供你們學習。說幹就幹，本章節主要內容：html

1.stm32主控硬件設計python

2.stm32主控軟件設計nginx

3.底盤通訊協議算法

4.底盤ROS驅動開發django

5.底盤PID控制參數整定ubuntu

6.底盤裏程計標centos

6.底盤裏程計標

機器人底盤運行的精度是衡量底盤的重要指標。底盤精度受里程計的走直線偏差和轉角偏差影響。所以，須要對里程計的走直線和轉角進行標定，儘可能減少偏差。miiboo機器人底盤的ROS驅動中已經寫好了相應的標定程序，跟里程計標定有關的文件主要有：網絡

.../miiboo_bringup/launch/check_linear.launch爲里程計走直線標定啓動文件架構

.../miiboo_bringup/launch/check_angular.launch爲里程計轉角標定啓動文件ide

.../miiboo_bringup/launch/minimal.launch爲設置標定參數及底盤控制啓動文件

下面是標定步驟過程。

第一步：

打開終端，給標定腳本賦予可執行權限

cd miiboo_bringup/scripts/
sudo chmod +x ./*

第二步：

鏈接好底盤DATA-uart2串口，啓動底盤

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

第三步：

設定前進1米的目標，對走直線進行標定

roslaunch miiboo_bringup check_linear.launch

測量底盤中止時實際走的直線距離M，按下面的規則調整里程計直線參數speed_ratio

若是M > 1米，增大speed_ratio

若是M < 1米，減少speed_ratio

里程計的參數存放在miiboo_bringup/launch/minimal.launch文件中，如圖53所示。

（圖53）里程計待標定參數

修改好參數後，須要保存，而後從新啓動一下底盤節點，這樣參數才能生效。

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

重複第三步的操做，直到走直線的偏差達到咱們能接受的範圍（好比1%的偏差），則進入下一步。

第四步：

設定旋轉360度的目標，對轉角進行標定

roslaunch miiboo_bringup check_angular.launch

測量底盤中止旋轉時實際轉過的角度A，按下面的規則調整里程計轉角參數wheel_distance

若是A > 360度，減少wheel_distance

若是A < 360度，增大wheel_distance

上面已經講過，里程計的參數存放在miiboo_bringup/launch/minimal.launch文件中，如圖53所示。

修改好參數後，須要保存，而後從新啓動一下底盤節點，這樣參數才能生效。

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

重複第四步的操做，直到走轉角的偏差達到咱們能接受的範圍（好比1%的偏差），則標定完成。

固然，有興趣的朋友能夠閱讀miiboo_bringup/scripts/中的標定腳本源碼，結合航跡推演算法，理解里程計標定的整個原理。其實wheel_distance這個參數是編碼脈衝值與電機輪胎位移值的一個比例係數，簡單點說就是電機轉過一個編碼脈衝，這個時候電機輪胎走過多少距離；wheel_distance這個參數是左右兩個輪子的間距。有了這個認識後，咱們能夠在這兩個參數的理論值附近對參數進行微調，標定起來會更快。