SLAM+语音机器人DIY系列：（四）差分底盘设计——6.底盘里程计标

时间 2019-11-10

标签 slam 语音机器人 diy 系列差分底盘设计里程计繁體版

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摘要

运动底盘是移动机器人的重要组成部分，不像激光雷达、IMU、麦克风、音响、摄像头这些通用部件能够直接买到，很难买到通用的底盘。一方面是由于底盘的尺寸结构和参数是要与具体机器人匹配的；另外一方面是由于底盘包含软硬件整套解决方案，是不少机器人公司的核心技术，通常不会随便公开。出于强烈的求知欲与学习热情，我想本身DIY一整套两轮差分底盘，而且将完整的设计过程公开出去供你们学习。说干就干，本章节主要内容：html

1.stm32主控硬件设计python

2.stm32主控软件设计nginx

3.底盘通讯协议算法

4.底盘ROS驱动开发django

5.底盘PID控制参数整定ubuntu

6.底盘里程计标centos

6.底盘里程计标

机器人底盘运行的精度是衡量底盘的重要指标。底盘精度受里程计的走直线偏差和转角偏差影响。所以，须要对里程计的走直线和转角进行标定，尽可能减少偏差。miiboo机器人底盘的ROS驱动中已经写好了相应的标定程序，跟里程计标定有关的文件主要有：网络

.../miiboo_bringup/launch/check_linear.launch为里程计走直线标定启动文件架构

.../miiboo_bringup/launch/check_angular.launch为里程计转角标定启动文件ide

.../miiboo_bringup/launch/minimal.launch为设置标定参数及底盘控制启动文件

下面是标定步骤过程。

第一步：

打开终端，给标定脚本赋予可执行权限

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

第二步：

链接好底盘DATA-uart2串口，启动底盘

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

第三步：

设定前进1米的目标，对走直线进行标定

roslaunch miiboo_bringup check_linear.launch

测量底盘中止时实际走的直线距离M，按下面的规则调整里程计直线参数speed_ratio

若是M > 1米，增大speed_ratio

若是M < 1米，减少speed_ratio

里程计的参数存放在miiboo_bringup/launch/minimal.launch文件中，如图53所示。

（图53）里程计待标定参数

修改好参数后，须要保存，而后从新启动一下底盘节点，这样参数才能生效。

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

重复第三步的操做，直到走直线的偏差达到咱们能接受的范围（好比1%的偏差），则进入下一步。

第四步：

设定旋转360度的目标，对转角进行标定

roslaunch miiboo_bringup check_angular.launch

测量底盘中止旋转时实际转过的角度A，按下面的规则调整里程计转角参数wheel_distance

若是A > 360度，减少wheel_distance

若是A < 360度，增大wheel_distance

上面已经讲过，里程计的参数存放在miiboo_bringup/launch/minimal.launch文件中，如图53所示。

修改好参数后，须要保存，而后从新启动一下底盘节点，这样参数才能生效。

roslaunch miiboo_bringup minimal.launch

重复第四步的操做，直到走转角的偏差达到咱们能接受的范围（好比1%的偏差），则标定完成。

固然，有兴趣的朋友能够阅读miiboo_bringup/scripts/中的标定脚本源码，结合航迹推演算法，理解里程计标定的整个原理。其实wheel_distance这个参数是编码脉冲值与电机轮胎位移值的一个比例系数，简单点说就是电机转过一个编码脉冲，这个时候电机轮胎走过多少距离；wheel_distance这个参数是左右两个轮子的间距。有了这个认识后，咱们能够在这两个参数的理论值附近对参数进行微调，标定起来会更快。