ROS联合Webots之实现趣味机器人巡线刷圈

最新推荐文章于 2024-12-24 14:38:40 发布

原创

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CC 4.0 BY-SA版权

本文介绍了如何使用ROS和Webots模拟平台实现机器人视觉巡线。通过添加opencv库，调整摄像头参数，编写检测算法，并应用PID控制，实现了机器人在虚拟环境中自动沿着黑色线条行驶。详细步骤包括配置功能包，启用电机，调整摄像头角度，图像处理，以及关键点检测和PID速度控制。最终，通过调整和优化，机器人能够稳定地在赛道上刷圈。

ROS联合Webots实现机器人视觉巡线刷圈

注意：

再学习本系列教程时，应该已经安装过ROS了并且需要有一些ROS的基本知识

ubuntu版本：20.04

webots版本：2021a

ros版本：noetic

前言

最近看到Youtube上大部分博主都在做巡线，笔者也来凑凑热闹。

此项目基于tianbot_mini机器人完成。
项目开源地址：tianbot_mini_webots

效果

小车已经设置为最高速度10

在这里插入图片描述

ROS控制方案

在功能包中添加opencv库
因为机器人要行使，所以首先要使能电机
要用到camera，所以使能camera
调整camera的前瞻角度
写opencv检测算法
更具PID控制算法控制两个轮子的速度

1. 配置功能包

1.1 配置CMakeLists.txt

自己找到相应位置添加

set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11") # 调用OpenCV配置:C++版本为11

find_package(OpenCV 4.2 REQUIRED) # 找OpenCV 4.2 安装路径

include_directories(
  ${OpenCV_INCLUDE_DIRS} # 加载OpenCV 4.2 安装路径
)

add_executable(tianbot_line_follow src/tianbot_line_follow.cpp)
add_dependencies(tianbot_line_follow webots_ros_generate_messages_cpp)
target_link_libraries(tianbot_line_follow	${catkin_LIBRARIES})
target_link_libraries(tianbot_line_follow	${OpenCV_LIBS}) # 使用到Opencv库需要通过Opencv链接库

2. 使能电机

笔者这边写了tianbot_velocity.cpp来使能左右电机，其主要代码如下所示：

// 初始化电机
for (int i = 0; i < NMOTORS; ++i) {
    // 速度控制时position设置为缺省值INFINITY(必须要这一步，否则webots会报错)
    set_position_client = n->serviceClient<webots_ros::set_float>(string("/tianbot_mini/") + string(motorNames[i]) + string("/set_position"));   
    set_position_srv.request.value = INFINITY;
    if (set_position_client.call(set_position_srv) && set_position_srv.response.success)     
        ROS_INFO("Positi