ROS导航机器..22.pdf

ROS导航机器人搭建教程 ROS (Robot Operating System) 是一种开源操作系统，专为开发机器人应用程序而设计。本教程的目的是帮助用户在不购买特定硬件（如WHEELTEC整车）的情况下，利用WHEELTEC的源代码实现ROS机器人的导航功能。文档涵盖了实现导航所需的所有依赖项，并提供了解决常见问题的方案。 ### 运动底盘 **1.1 运动底盘要求** - **可运动性与速度信息**：底盘需能够自由移动，同时能够计算里程计速度信息。这通常涉及单片机控制器、电机驱动器和电机的组合。电机编码器用于计算轮速，进一步转化为机器人的线速度和位移。 - **IMU（惯性测量单元）**：底盘应能获取三轴加速度和角速度数据。若底盘无内置IMU，需通过USB外接一个到ROS主控。 - **串口通信**：底盘需要有串口接口，以便与ROS主控进行通讯，传输传感器数据和控制指令。 **1.2 ROS教育机器人运动底盘** 这类底盘适用于教学环境，可能预装了ROS接口，简化了开发者的工作。 **1.3 ROS大型科研机器人运动底盘** 针对更复杂的科研项目，这些底盘通常具备更高的性能和更丰富的扩展能力。 **1.4 自制运动底盘** 如果你选择自己制作底盘，你需要确保满足上述所有要求，并具备相关硬件知识，如电机控制、机械结构设计等。 ### ROS主控与雷达 **2.1 系统安装** 需要在计算机上安装Linux操作系统，推荐Ubuntu，因为ROS对Ubuntu的支持最为全面。 **2.2 ROS及必备软件安装** 接着，安装ROS Melodic或Noetic版本，以及相关的依赖库，如Catkin工具链，用于构建和管理ROS工作空间。 **2.3 安装依赖、编译功能包** 使用Catkin来克隆、编译和安装从WHEELTEC获取的功能包。这可能包括定位、导航、映射等关键组件。 **2.4 特殊功能包配置** 某些功能包可能需要额外的配置步骤才能正常使用或编译，例如特定的驱动程序或传感器适配器。 **2.5 turn_on_wheeltec_robot 功能包文件说明** 此功能包可能是用来初始化和控制WHEELTEC机器人运动的，包含启动和停止机器人的命令。 **2.6 客户自备雷达解决方案** 如果你使用的是非WHEELTEC提供的雷达，可能需要额外的适配工作以确保与导航系统兼容。 ### 功能的使用 这部分内容将详细介绍如何使用编译好的功能包进行路径规划、避障、建图等导航任务。 ROS导航通常包括SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，同时定位与建图）、路径规划（如Dijkstra's算法或A*算法）、运动控制等环节。通过ROS的`move_base`节点，可以结合激光雷达数据和IMU数据，实现机器人的自主导航。 在实践过程中，遇到问题时，可以利用搜索引擎查找解决方案，或者参考B站上的Linux、Python、C++、ROS和STM32教程。独立思考和解决问题的能力是每个ROS开发者必备的素质。 通过这个教程，用户将能够逐步搭建一个完整的ROS导航系统，无论使用的是预装底盘还是自制底盘，都能实现机器人在环境中自主导航的目标。