kobuki驱动通信规范

kobuki node和kobuki 底盘framwork通信通过串口/dev/kobuki(默认情况下)，分析下kobuki驱动通信的规范，就可以清楚的明白kobuki地盘framwork做了什么工作。再结合kobuki node订阅和发布的topics，就可以清楚知道kobuki node做了什么工作。

通信分成两种：命令（node->framwork）和反馈（node<-framwork）;

通信方式serial.write("/dev/kobuki",xxxxxxx);和serial.read("/dev/kobuki",xxxxxxx);

先简单介绍下通信数据结构：命令和反馈的结构是一样的

Name	Header 0	Header 1	Length	Payload	Checksum
Size	1 Byte	1 Byte	1 Byte	N Bytes	1 Byte
Description	0xAA (Fixed)	0x55 (Fixed)	Size of payload in bytes	Described below	XOR'ed value of every bytes of bytesream except headers

Payload
Sub-Payload 0	Sub-Payload 1	Sub-Payload 2	...	Sub-Payload N-1

Sub-Payload:

Name	Header	Length	Data
Size	1 Byte	1 Byte	N Byte(s)
Description	Predefined Identifier	Size of data in byte(s)	Described below

Checksum：校验位

unsigned int packet_size(buffer.size());

unsigned char cs(0);

for ( unsigned int i = 2; i < packet_size; i++)

{

cs ^= buffer[i];

}

return cs ? false : true;

总览：

Headers		Length	Payload					Checksum
Header 0	Header 1		Sub-Payload 0	Sub-Payload 1	Sub-Payload 2	...	Sub-Payload N-1

1.命令格式：
命令ID

ID	Name	Description
1	Base Control	控制轮胎电机
2	Reserved
3	Sound	播放用户自定义声音
4	Sound Sequence	播放预定义的声音
5	Reserved
6	Reserved
7	Reserved
8	Reserved
9	Request Extra	请求额外的信息
10	Reserved
11	Reserved
12	General Purpose Output	控制一般用途的输出
13	Set Controller Gain	设置轮胎速度控制器的PID增益
14	Get Controller Gain	请求当前轮胎速度控制器的PID增益

1.1 Base Control

向固件传递的是两个值：速度和半径，格式如下：

	Name	Size	Value	Value in Hex	Description
Header	Identifier	1	1	0x01	Fixed
Length	Size of data field	1	4	0x04	Fixed
Data	Speed	2			in mm/s
	Radius	2			in mm

其中速度和半径的计算公式：

Motion	Speed(mm/s)	Radius(mm)
Pure Translation	v	0
Pure Rotation	wi) * bii) / 2	1
Translation + Rotation	（radius  + bii) / 2）× wi), if radius > 1 （radius  -  bii) / 2）* wi) , if radius < -1	v/w

v：传入kobuki driver的线速度

w：传入kobuki driver的的旋转角速度  单位：每秒多少弧度，rad/s

b：轴距

举例说明：w为弧度每秒，根据数学公式，弧长 = 弧度×半径，（不明白的去百度上搜，我以前把w当成角度/s，结果怎么看公式都看不明白，后来当成弧度/s,这才看明白）

弧长/s = v(速度) = w（弧度/s）×半径 ->randius = v/w -> v = randius * w

以下图为例，robot往左前方运动，radius为左轮到原点的距离，而传入的speed为轴中心的速度。轴中心距左轮的距离为b/2，所以轴中心距园点的半径实际为（radius+b/2），

故，轴中心的速度为（radius+b/2）×w

Velocity Representation

1.2 Sound

播放自定义声音，在固件中实现，在kobuki driver中没有实现

	Name	Size	Value	Value in Hex	Description
Header	Identifier	1	3	0x03	Fixed