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机器人搭建与调试5：线速度、角速度校准

发表于 更新于 分类于 Valine：

robot_calibration 功能包代码已上传至github robot_calibration

tao@ubuntu:~/catkin_ws/src/robot_calibration$ tree
.
├── cfg
│   ├── CalibrateAngular.cfg   #角速度校准窗口
│   └── CalibrateLinear.cfg    #线速度校准窗口
├── CMakeLists.txt
├── package.xml
└── scripts
    ├── calibrate_angular.py  #角速度校准
    ├── calibrate_linear.py  #线速度校准
    ├── nav_square.py  #正方形行走测试
    ├── odom_out_and_back.py  #来回行走测试
    └── transform_utils.py #角度转换

创建robot_calibration速度校准功能包

创建 robot_calibration 功能包

$ cs
$ catkin_create_pkg robot_calibration geometry_msgs dynamic_reconfigure roscpp rospy std_msgs
$ cm
  • 新建cfg文件夹
  • 创建CalibrateAngular.cfg文件
  • 创建CalibrateLinear.cfg文件
  • 修改CMakeLists.txt文件

线速度校准

$ ssh pi@192.168.1.138 （SSH连接树莓派）
$ roscore （PC电脑）
$ roslaunch ros_arduino_python arduino.launch （树莓派）
$ rosrun robot_calibration calibrate_linear.py （PC电脑）
$ rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure （PC电脑）
（图）线速度校准

线速度校准流程：

（1）设定参数后，点击 start_test ，开始测试；

test_distance：目标距离 （单位: m）
speed：线速度 （单位: m/s）
tolerance：误差
odom_linear_scale_correction：线速度缩放比例

（2）根据校准结果，记下 odom_linear_scale_correction 值。

odom_linear_scale_correction 初始值为1；
如果小车目标距离为1m,小车实际前进1.27m，则odom_linear_scale_correction 值为1.27；
同理，如果小车实际前进0.68m，则 odom_linear_scale_correction 值为0.68

（3）修改树莓派上 ros_arduino_bridge/ros_arduino_python/config/my_arduino_params.yaml 文件中 linear_scale_correction 的值为校准后的值。

linear_scale_correction: 1.26 

线速度缩放比例 linear_scale_correction 与每米编码计数 ticks_per_meter 有关
# How many encoder ticks are there per meter?
self.ticks_per_meter = self.encoder_resolution * self.gear_reduction  / (self.wheel_diameter * pi)
self.ticks_per_meter = self.ticks_per_meter/self.linear_scale_correction

（5）最后可根据校准后的 linear_scale_correction 值测试是否正确到达目标位置。

角速度校准

$ ssh pi@192.168.1.138 （SSH连接树莓派）
$ roscore （PC电脑）
$ roslaunch ros_arduino_python arduino.launch （树莓派）
$ rosrun robot_calibration calibrate_angular.py （PC电脑）
$ rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure （PC电脑）
（图）角速度校准

角速度校准流程：

（1）设定参数，点击 start_test ，开始测试；

test_angle ：目标角度（单位: °）
speed：角速度（单位: rad/s）
tolerance：误差
odom_angular_scale_correction：角速度缩放比例

（2）根据校准结果，记下 odom_angular_scale_correction 值。

odom_angular_scale_correction 初始值为1；
如果小车目标角度为360°,小车实际旋转380°，则 odom_angular_scale_correction 值为1.055；
同理，如果小车实际旋转270°，则 odom_angular_scale_correction 值为0.75。

（4）修改树莓派上 ros_arduino_bridge/ros_arduino_python/config/my_arduino_params.yaml 文件中 angular_scale_correction 的值为校准后的值。

angular_scale_correction: 1.0

角速度缩放比例 angular_scale_correction 与两轮间距 wheel_track 有关
self.wheel_track = pid_params['wheel_track']
self.wheel_track    = self.wheel_track/self.angular_scale_correction

（5）最后可根据校准后的 angular_scale_correction 值测试是否正确到达目标角度。

注意：角速度校准包含 transform_utils.py 文件，其提供 quat_to_angle, normalize_angle 两个角度转换函数。

参考

完
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