PDF《E1 移动平台调试开发指南》

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eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM Dashgo E1 移动平台调试开发指南 E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM Dashgo E1 移动平台调试开发指南 目录

第一章 E1 移动平台功能介绍

1 1.1 E1 移动平台框架介绍.1 1.2 E1 导航软件功能介绍.1

第二章 E1 导航系统主要参数详解

2 2.1 E1 底盘基础参数介绍及调试方法.2 测试一:前进

1 米2测试二:原地转动

360 度.2 底盘参数调试方法

3 情况一:走1m 直线和

360 度旋转参数调试情况.3 情况二:提高/限制底盘移动速度

3 底盘关键数据观察

3 odom―不带陀螺仪的里程计信息

4 odom_combined,imu,imu_angle―陀螺仪和带陀螺仪的里程计信息.4 smoother_cmd_vel―经过平缓处理的底盘速度.4 2.2 E1 底盘雷达安装及参数调试.4 E1 雷达安装情况

4 雷达具体参数介绍

5 雷达参数调试的方法.6 情况一:设置雷达的扫描角度.6 情况二:雷达坐标系与底盘坐标系的 tf 转换关系设置.6 情况三:雷达滤波安全范围设置(仅在导航时使用)7 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM Dashgo E1 移动平台调试开发指南 雷达关键数据观察

7 2.3 E1 超声波的安装及参数介绍.8 超声波的位置安装(目前默认位置)8 超声波参数介绍

8 超声波参数调试方法.9 超声波关键数据观察.10 2.4 建图与导航参数介绍及调试.10 建图与导航使用

13 建图与导航参数调节的情况.14 情况一:修改障碍物膨胀系数,防止规划的路径贴近障碍物(沿边规划)14 情况二:限制机器人导航行走的速度.14 情况三:限制机器人只能前进,不能后退.15 2.5 建图与导航主要数据观察.15 2.6 SICK 雷达建图与导航

16 Sick 雷达建图导航使用

17 2.7 深度摄像头导航避障.18 深度摄像头参数及校准.18 深度摄像头导航避障.18 修订历史

19 1 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM

第一章 E1 移动平台功能介绍 1.1 E1 移动平台框架介绍 1.2 E1 导航软件功能介绍 功能 支持功能 功能说明 建图功能 Gmapping 算法建图 适合一般室内环境建图 (150*150 平方米以内) 导航功能 单雷达导航 增加安全性,有效避开 矮的障碍物,防止压脚 超声波导航避障 增加安全性,有效避开 玻璃等透明障碍物 融合陀螺仪 提高导航精度,减小累 计误差 单点导航,多点巡逻导 航 多种导航方式,提高场 景适应性 客户端 APP 通过 (网络) wifi 启动底 盘建图,并显示地图,保存 地图,然后导航 直接在 APP 上完成建 图,导航使用,提高适用性, 降低使用门槛 通过 APP 查看底盘各种 传感器状态和日志信息 自动回充功能 增加智能性,有效续航, 方便长时间使用

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第二章 E1 导航系统主要参数详解 2.1 E1 底盘基础参数介绍及调试方法 底盘基础参数主要是底盘的轮子直径,两轮子的间距,编码器值以及底盘移动速度控 制,具体如下: 参数文件路径: dashgo_ws/src/dashgo/dashgo_driver/config/my_dashgo_params_imu.yaml 参数名 目前值 说明 wheel_diameter 0.162 轮子直径,固定 wheel_track 0.330 两个轮子的间距,直接测量得到大概值,然 后再通过转

360 度试验进行细微调整,出厂时会 把参数调好,直接使用即可. encoder_resolution

610 轮子转动一圈编码器输出的脉冲数,固定 gear_reduction 0.975 校准系数,主要用于校准走 1m 直线 通过测试底盘走 1m 直线,360 度转 测试一:前进

1 米 远程进入导航模块,启动底盘驱动(带陀螺仪) $ ssh eaibot@192.168.31.200 $ roslaunch dashgo_driver driver_imu.launch 然后远程进入导航模块另一个终端,启动移动脚本 $ ssh eaibot@192.168.31.200 $ rosrun dashgo_tools check_linear_imu.py 测试完后,ctl+c 结束两个终端的程序 测试二:原地转动

360 度 远程进入导航模块,启动底盘驱动(带陀螺仪) $ ssh eaibot@192.168.31.200 $ roslaunch dashgo_driver driver_imu.launch 然后远程进入导航模块另一个终端,启动转动脚本

3 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM $ ssh eaibot@192.168.31.200 $ rosrun dashgo_tools check_angular_imu.py 底盘参数调试方法 情况一:走1m 直线和

360 度旋转参数调试情况 优先校准走 1m 直线, 仅需修改 my_dashgo_params.yaml 文件中的 gear_reduction 参数, 其他参数基本给定,超过 1m 时,就改小,否则就改大,误差控制在 1%左右. 在已校准 1m 直线的前提下,校准

360 度旋转,仅需细微修改两个轮子间距 wheel_track,转超

360 度就改小,否则就改大,误差控制在 1%左右. 如果底盘走成了斜直线,一般都是底盘摆放时,两轮子不在同一水平线引起的.Eai 底盘 在出厂时,都会测试确认底盘能正常走直线. 如果底盘走 S 型(无法走直线) ,先确认底盘是否电量充足,若电量不足,无法拉动电机 正常转动,就会行走异常,若充足但行走异常请找 eai 售后 情况二:提高/限制底盘移动速度 启动 driver.launch 或driver_imu.launch 来驱动底盘行走时, 默认都是有平缓控制速度的 功能,所以主要是修改 yocs_velocity_smoother.yaml 配置文件中的最大线速度 speed_lim_v 和最大角速度 speed_lim_w 来控制底盘行走的. 如果是在启动导航 navigation 时,此时底盘行走速度不单受平缓速度 yocs_velocity_smoother.yaml 的限制,还会受到局部路径规划 teb_local_planner_params.yaml 中的最大线速度限制,最终会取两者中最小的线速度.这点会在导航章节中详述 如果是只用手机蓝牙来控制底盘时,速度是不受平缓控制的,所以会有急停(点头) 和急速前冲(抬头)的现象. 底盘关键数据观察 以使用三―键盘控制底盘行走为例,主要观察底盘的里程计信息,线速度,角速度信

4 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM 息.具体如下: odom―不带陀螺仪的里程计信息 .在启动 driver.launch 的情况下,在导航模块的另一个终端中输入指令 rostopic echo /odom odom_combined,imu,imu_angle―陀螺仪和带陀螺仪的里程计 信息 在启动 driver_imu.launch 的情况下,会把/odom 的信息与陀螺仪/imu 的信息融合后得 到新的里程计信息,并发出来给建图导航使用,在导航模块的另一个终端中分别输入指令 rostopic echo /robot_pose_ekf/odom_combined #查看带陀螺仪里程计信息 rostopic echo /imu rostopic echo /imu_angle #查看陀螺仪角度变化信息 /smoother_cmd_vel―经过平缓处理的底盘速度 在启动 driver.launch 或driver_imu.launch 驱动底盘的情况下, 底盘的最原始的速度信息 是在/cmd_vel 中,经过平缓处理后,发布到新的主题/smoother_cmd_vel,建图导航等默认 都使用经过平缓处理后的速度,在导航模块的另一个终端中分别输入指令 rostopic echo /cmd_vel #底盘原始的速度信息 rostopic echo /smoother_cmd_vel #经过平缓处理后的速度,默认底盘驱动,建图,导航等都是用这里的线速度 和角速度,然后在 dashgo_driver.py 中把线速度和角速度转换成点击的 pwd 值发给底盘从而控制底盘行走 2.2 E1 底盘雷达安装及参数调试 E1 雷达安装情况 E1 的F4 雷达要正面安装,雷达底部的小缺口为正前方

0 度位置,正后方为

180 度位置, 最大扫描角度为

360 度.雷达的具体参数,性能及单独使用请参照《雷达使用手册》

5 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM 雷达具体参数介绍 参数文件路径:dashgo_ws/src/dashgo/ydlidar-1.2.0/launch/ydlidar1_up.launch 1.3.1 为雷达驱动版本号,有可能变化,flash_lidar.launch 是雷达启动文件. 雷达启动的节点名为 ydlidar_node 雷达与导航模块连接的串口,为port2 F4 雷达串口波特率,如果是 G4 雷达则为 230400,X4 雷达为

128000 雷达扫描角度范围为-180~180 度,雷达角度范围设置具体参照下面说明 雷达扫描距离范围为 0.08~10 m 雷达剔除的扫描范围,即不取该范围的数据,它与上面的扫描角度参数结合,得到最 终雷达有效的扫描角度范围 这是雷达与 E1 底盘的 tf 转换参数 参数文件路径:dashgo_ws/src/dashgo/dashgo_tools/conf/box_filter.yaml 其中 box_filter.yaml 表示雷达安全范围 max_x: 0.43 安全范围在 x 轴上离底盘重心最大距离 max_y: 0.225 安全范围在 y 轴左边离底盘重心距离 max_z: 0.5 暂时无用 min_x: 0.23 安全范围在 x 轴上离底盘重心最小距离 min_y: -0.225 安全范围在 y 轴右边离底盘重心距离 min_z: 0.05 暂时无用 参数具体意义见下面情况三详解

6 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM 雷达参数调试的方法 情况一:设置雷达的扫描角度 设置雷达的扫描角度并剔除在扫描范围特定角度的数据(如只取雷达前方

270 度数据或者 剔除扫描范围内的柱子等物体) ,雷达的数据获取符合右手定则(与雷达的转动方向没直接 关系) ,具体如下图所示 如果雷达只想扫描正前方

180 度,则需要把 ydlidar1_up.launch 的参数设置如下: 注意:雷达的扫描角度不能小于

180 度,否则会影响建图,导航避障等功能 情况二:雷达坐标系与底盘坐标系的 tf 转换关系设置 该参数主要是在整套移动系统在建图导航前,进行雷达校准用到,单独雷达不需要用到此 参数 雷达正装,则ydlidar1_up.launch 参数设置如下: (一般出厂时雷达参数都会设置好, 可直接使用,但若移动,拆装后需要自己细微调整)

7 Dashgo E1 移动平台调试开发指南 http://www.eaibot.com COPYRIGHT 2015-2017 EAI TEAM ? args 第一个参数 0.2245 表示雷达中心距离底盘重心的 x 轴距离 ? args 第二个参数 0.0 表示雷达中心距离底盘重心的 y 轴距离 ? args 第二个参数 0.28 表示雷达中心距........