第三届中国高校智能机器人创意大赛ROS挑战赛-迷宫夺宝机器人
全国高校智能机器人大赛之ROS挑战赛-迷宫夺宝机器人
一、作品简介
比赛规则:http://www.annisen.com/details.aspx?id=163
参赛作品:
获奖:
二、硬件架构
系统硬件列表:
系统硬件框图:
系统的硬件框图如图所示。上层控制器树莓派4B通过WIFI与下位机进行分布式网络通信,使用USB连接激光雷达获取障碍物距离信息,通过PWM引脚连接接收机与舵机,接收遥控器信号控制舵机转动,使用开发的通信协议通过串口发送速度指令与底层控制器STM32进行通信,底层控制器接收到速度指令后,进行姿态解算算出四个电机的设定转速,通过M3508电机内的编码器以及C620电调获得电机的实际转速,而后将两者差值送入PID控制器计算出电流值,然后通过CAN总线发送给电调进而控制电机转动。
三、软件架构
系统框图:
1:麦克纳姆轮底盘的运动学解算算法:
2:速度PID运动控制算法:
3:上层与底层的通信协议
4:ROS节点分布
上层控制器基于ROS,主要使用了两个话题:速度话题/cmd_vel和激光雷达扫描数据话题/scan,四个节点:用于接收遥控器控制信号,向话题/cmd_vel发布速度消息Twist的节点remote_receive,用于订阅话题/cmd_vel,获取Twist速度控制消息,进而通过串口向底盘发送速度控制指令的节点serialtostm32,用于获取激光雷达扫描的距离信息,向/scan话题发布距离数据的节点rplidarNode,用于订阅/scan话题,获取LaserScan消息数据,进而执行上层控制算法得到速度值向/cmd_vel发送Twist消息的节点navigation。
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