机器人底盘传感器位置坐标及底盘配置工具的使用

      SLAMWARE模塊通過control bus和機器人底盤連接，機器人底盤需要將底盤的正確配置信息上傳至SLAMWARE模塊，否則會導致定位導航行為異常。與安裝位置/方向相關的配置信息主要包括：

      1.激光雷達的安裝位置及方向；

      2.SLAMWARE模塊的安裝方向；

      3.碰撞傳感器/紅外測距傳感器/超聲波傳感器的位置。

      上述配置會牽涉到底盤的參考坐標系，本文會詳述此坐標系及不同組件的具體安裝要求。除此之外，底盤配置工具slamware_config_tool還可以設置底盤大小，輪距，自動回充等其他參數(shù)，此工具具體用法將在下文中介紹。

      一、軟件準備

      配置工具作為默認插件集成在Robostudio軟件中，所以需要用戶在配置之前下載安裝robostudio軟件。請點擊：http://www.shhzfl.com/cn/RoboStudio進入安裝包以及手冊的下載界面。

      啟動Robostudio后，配置工具可以在如下圖所示位置找到。

      注意：在首次安裝的時候需要將電腦連接網(wǎng)絡，否則可能導致插件安裝失敗。

      二、機器人底盤參考坐標系

      X軸方向為機器人前進方向，Z軸方向為垂直向上。X軸Y軸的零點為底盤的水平正中心， Z軸的零點為地面。角度坐標以X軸正向為0度，逆時針方向為正。

      三、機器人基本設置（Robot界面）

      在左側的Robot 界面中，可以進行機器人基本參數(shù)的配置，包含Robot, Slamware Core Pose 以及Dimension三部分，其中Robot部分內(nèi)容與機器人行為無關，可以不做配置，保留默認即可。

      1.Slamware Core Pose設置

      在Slamware configuration Tool左側的Robot頁面中，可以對Slamware模塊的參數(shù)進行配置，其中Yaw角度為Slamware Core模塊本身的安裝角度，為下圖模塊X方向和底盤參考坐標X方向之間的逆時針夾角 。Slamware Core模塊如果需要倒置安裝（朝下），請不要勾選Slamware Core Head Up。注意，模塊必須水平放置。

      2.Dimension 設置

      底盤的直徑Robot Diameter， 需要設置成底盤外接圓的直徑。 這個值是用來過濾激光雷達在底盤尺寸內(nèi)掃描到的障礙點，防止底盤上的物體被當成障礙點造成導航不正常。 輪距Robot Wheel Span是機器人底盤輪子的外接圓直徑（包括兩輪和三輪全向輪），輪胎厚度的中心開始測量。

      四、碰撞/超聲/紅外傳感器設置(Sensors 界面）

      在slamware configuration tool左側的Sensors頁面中，可以通過界面右側的Add按鈕添加自定義類型以及數(shù)量的傳感器。碰撞/超聲/紅外傳感器的位置和角度也在這個頁面進行配置，參考坐標為上述機器人底盤參考坐標。

      注意：ID不能重復定義，即使傳感器的類型是不同的，ID也不可以定義重復。

      五、激光雷達設置(LIDAR界面)

       1.安裝位姿

      在Slamware configuration Tool左側的LIDAR頁面中，可以對激光雷達的參數(shù)進行配置，其中Yaw角度為激光雷達本身的安裝角度，如上圖中雷達的位置，X軸方向為雷達本身的零度方向(雷達連線方向的反向)， yaw值為雷達零度方向和機器人底盤X軸方向的逆時針角度激光雷達如果需要倒置安裝（朝下），請勾選Lidar Rerverse Installation。

      2.常用設置

      Hibernate After: 雷達休眠時間，默認值為60s，其含義是系統(tǒng)在沒有收到運動指令60s后自動休眠，如果想要雷達不休眠，可以將此參數(shù)設置為0.

Filter Out Radius：該參數(shù)可以設置一個以機器人坐標系原點為圓心的半徑為該參數(shù)的一個圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)雷達探測的障礙物點會被過濾掉。該值最小值為機器人尺寸半徑。

      3.雷達開口設置

      機器人在雷達掃面高度處需要在機器人外殼預留出開口，以便雷達激光掃描外部障礙物，考慮到機器人外殼的支撐，開口的值建議最少需要220°（可連續(xù)可不連續(xù)）。若由于機械結構的設計原因，開口并不連續(xù)，則可以將多個開口添加到配置中進去。

      六、運動規(guī)劃(Motion Planning界面)

      在Motion Plan 頁面中，可以對slamware進行避障相關的設置。

      留邊 Side Margin ：由于機器人外形不均勻的緣故，避障范圍可能不僅限于底盤的范圍，side margin用來調(diào)節(jié)避障范圍的大小。避障范圍為Robot diameter + 2* side margin直徑大小的圓周。

      電機平滑因子 Motor Smooth Factor：暫時用不到，建議保留默認。

      七、特征(Feature 界面）

      在此頁面用戶可以配置紅外充電相關選項。與運動以及避障無關，可以保留默認設置。如果對以下參數(shù)有疑問，請聯(lián)系思嵐技術支持。

      八、充電樁(Docking界面)

       在此頁面用戶可以配置充電方向等設置。

       是否支持對樁 Docking Support ：如果機器人支持充電樁充電則需勾選。

       后向對樁 Backward Docking：在回充過程中，機器人的移動方向如果相對于機器人坐標系向后移動，則需勾選此項。

       對樁方法 Docking Method: 對樁方法分為“激光回充”與“紅外回充”兩種，詳情請參見KBSW180149 基于Slamware解決方案的充電方案參考設計

       著陸偏移 Landing Offset：機器人在回樁過程中，會首先自動移動到充電樁正前方向上的某點，機器人會在此處旋轉尋找充電樁并在識別充電樁之后進行對樁，這樣可以避免從其他角度對樁造成對樁失敗。而本參數(shù)指的即是該點與充電樁的距離。

      充電樁長度 Dock Length: 此參數(shù)暫時用不到，建議保留默認。

      充電樁中央線長度 Dock Center Line Length:詳見下圖b

      充電樁寬度 Dock Depth:詳見下圖d

      充電樁內(nèi)線長度 Dock Inner Line Length:詳見下圖c

      充電樁邊線長度 Dock Side Line Length:詳見下圖a

      紅外塔前向速率比率 IRTower Forward Speed Ratio: 機器人在出樁的過程中相對于機器人正常運動速度的比率。

      紅外塔旋轉速率比率 IRTower Turn Speed Ratio:機器人在landing offset位置搜索充電樁過程中旋轉的速度相對于正常旋轉速度的比率。

      著路后向速率比率 Landing Backward Speed Ratio: 在回樁后退過程中相對于機器人正常運動速度的比率。

      九、配置文件保存

      全部參數(shù)配置好之后，在配置工具頁面上部，用戶可以對配置進行l(wèi)oad， save 以及Export 操作。

      Load from File：用戶可以加載保存好的slconf文件。

      Save to File：用戶可以保存配置到slconf文件。

      Export： 用戶可以將配置導出為c文件，通過替換工程文件中對應配置文件的方式，可以將新配置更新到工程中。例如，如果使用的是SLAMTEC提供的關于SDPmini的參考代碼，可以通過替換sdp_mini.c的方式更新配置文件。

      Get Binary Config: 獲取當前所連接機器人的靜態(tài)配置信息。

      Get Robot Config:獲取當前所連接機器人的動態(tài)配置信息。