校准一般是基于累计放大原理,并多次测量求平均。就如我们小学实验:准确测量一张纸的厚度是很困难的,所以就测量一摞纸的厚度,然后求平均,得到一张纸的厚度,通过叠加累计方式,降低测量误差。很多校准方法多采用此原理,只是具体实现方法有所区别。
而移动机器人轮直径校准采用的思想是:驱动轮转动一圈,测量运动过的路程,可将轮直径测量误差缩小π倍(C=πd,C和d分别表示圆周长、圆直径),若多滚动几圈,就可以将轮直径测量误差成倍缩小,所以直接控制机器人沿直线运动,让驱动轮转动N圈,测量驱动轮滚过的路程,便可以较为准确计算出轮直径。当然,理论上运动距离越远,校准精度越高。
在进行轮直径校准之前,是需要(估计)测量一个粗糙的初始值的,可以使用游标卡尺等工具直接测量轮子的直径,以作为校准测量的初值,后续只需要在这个初值上加减就可以了。
不同构型的移动机器人的具体测量方法是有所区别的,本文分为以下两类进行讨论。
先阐述了参数校准的基本原理,并按照机器人构型的不同点分为两类,分别对对称型、圆弧型机器人进行了理论分析,提出校准思路,接着在从实用性角度提出改进的校准实验方法,最后结合ROS校准demo阐述实验实现方法。
若要使用ROS校准demo,则需要根据其要求,自行编写好其配套程序;若不采用ROS demo,则可以直接驱动机器人直线运动一段距离,使用直尺测量,并记录编码器计数变化,以直接计算出实际的轮直径,还有其他各种实操方法,读者可自行设计实验。
“转自微信公众号:混沌无形”
介绍了两轮差速驱动机器人与四轮驱动机器人,履带式机器人的校准原理,方法及其校准方法存在差异的原因,最后结合ROS 校准demo阐述实验实现方法
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