ROS Learning-026 (提高篇-004 A Mobile Base-02) 控制移动平台 --- “分封制”
2024-10-20 00:40:57
ROS 提高篇 之 A Mobile Base-02 — 控制移动平台 — “分封制”
我使用的虚拟机软件:VMware Workstation 11
使用的Ubuntu系统:Ubuntu 14.04.4 LTS
ROS 版本:ROS Indigo
注意:
1 . ROS 提高篇这个专栏的教学有门槛。
2 . 如果你没有学习前面的教程,请想学习前面的 beginner_Tutorials 和 learning_tf 的ROS 相关教程。
一 . 怎么理解 “分封制”:
控制一个移动的机器人,可能再不同的层次面进行。这些层表示不同的抽象含义。
开始的时候,我们直接控制电机,日后我们使用路径规划让机器人朝着一个方向行驶,并让它拥有同步定位和重建地图的能力。
我们 ROS 的控制阶层看起来就是这个样子的: (我们从最上层开始)
Created with Raphaël 2.1.0( Semantic Goals )语音控制 (你对机器人说一句:"去把桌子上的杯子递给我"。机器人将语音信息解析并翻译成一系列动作。)( SLAM )同步定位和重建地图 (机器人每移动一步都会对自身在world坐标系中进行重新坐标定位,并且将看到的新景象融合当world坐标系中) ( Path Planner )路径规划 (当你让机器人移动到world坐标系中的一个指定的地方(即指定坐标),机器人会在当前已知的地图上分析出行驶路线(全局路径), 这就是路径规划)move_base (分析完路径之后,机器人在移动的过程中分析下一步如何移动,同时避开障碍物(即不断的分析局部路径),直到机器人到达目的地。) /cmd_vel + /odom (move_base会将分析出来的局部路径转换成一系列的/cmd_vel控制命令和/odom信息(/odom就是当前机器人的状态))(/odom是什么?下面有讲)Base Controller (上面得到的/cmd_vel控制命令会控制机器人的移动平台运动,这些控制命令会通过PID算法控制电机转动。)Motor Speeds (电机转动后,编码器读取电机转动的速度,再反馈给上面的PID算法,使Base Controller得以理想的实现/cmd_vel命令的要求。)
在ROS教程提高篇中,我们将学习上面这些运动控制抽象层都如何使用。但是在我们理解这些高级的move_base、Path Planner、 SLAM前,我们需要从基础的开始学习。
我们就从理解 odometry 开始:
二 . /odom
: (odometry : 里程计,就是车子方向盘下面的各种表)下面是它内部的参数:
std_msgs/Header header
string child_frame_id
// 子类坐标系geometry_msgs/PoseWithCovariance
pose
// 平移和旋转geometry_msgs/TwistWithCovariance
twist
// 线速度和角速度
它包含了一个机器人当前运动状态的所有信息。
其中 child_frame_id
就是机器人它自己的名字。
三 . 编码器:
什么是编码器,编码器的原理,如何使用,程序如何控制。这些问题如果你不懂,请看:电子模块 — 编码器 这一节的内容。
总结:下一节,我们来细讲:/odom
里面的 twist
( 线速度和角速度 ) 这个成员。
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