底盘运动学里程计软件及测试

本文介绍了一种适用于多种底盘的里程计软件设计,包括双轮差动、三轮全向等类型。重点阐述了初始化配置、速度指令的分解与合成过程,并详细解析了定向轮和舵轮底盘的运动学计算。通过这种方式,确保了在没有样机的情况下,代码能够适应不同参数的底盘并避免误判和超速问题。

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背景:


  1. 大量不同参数的移动机器人底盘。部分底盘本地并没有样机,更新代码后无法保证是否正常工作。
  2. 需要简单有效的反转定义每个轮的左右方向,高效互换各个轮的ID。
  3. AGV停止状态判断。对于高分辨率的编码器,不被误判为运动。
  4. 在下发指令超速,下发加速度超标时,做基于不改变运动轨迹的速度限制。

底盘类型:


  1. 双轮差动
  2. 三轮全向
  3. 四轮麦克纳姆
  4. 单驱动轮舵轮
  5. 定向驱动轮单舵轮
  6. 四轮差动

程序模块:


Chassis_base:保存底盘物理参数,如:编码器线数,轮半径,减速比,轴距。
Odometer:只放算法和全局坐标系下机器人里程信息,包括:x, y, theta, steerangle。
ProtocolDriver:存放物理量到通信指令相互转换的方法和通信协议。
ChassisKinematics: 只实现函数,不保存变量。

运行流程:


初始化配置 - 下发指令 - 速度分解 - 里程合成

速度指令下发由上层事件触发。
SDO查询指令由异步定时器回调触发。
PDO状态获取由CAN邮箱回调触发。

初始化配置:

protobuffer协议:
1. float wheelbase
2.

待补充。。。

下发速度指令

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