運(yùn)動(dòng)底盤是移動(dòng)機(jī)器人的重要組成部分，不像激光雷達(dá)、IMU、麥克風(fēng)、音響、攝像頭這些通用部件可以直接買到，很難買到通用的底盤。一方面是因?yàn)榈妆P的尺寸結(jié)構(gòu)和參數(shù)是要與具體機(jī)器人匹配的；另一方面是因?yàn)榈妆P包含軟硬件整套解決方案，是很多機(jī)器人公司的核心技術(shù)，一般不會(huì)隨便公開(kāi)。
主要內(nèi)容：
1.stm32主控硬件設(shè)計(jì)
2.stm32主控軟件設(shè)計(jì)
3.底盤通信協(xié)議
4.底盤ROS驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)
5.底盤PID控制參數(shù)整定
6.底盤里程計(jì)標(biāo)
1.stm32主控硬件設(shè)計(jì)
完整的stm32主控硬件包括：帶霍爾編碼器的直流減速電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、stm32單片機(jī)開(kāi)發(fā)板等配
1.1.帶霍爾編碼器的直流減速電機(jī)
要制作一臺(tái)機(jī)器人底盤，需要一套完整的電機(jī)部件，就如圖1中看到的一樣，需要有輪胎、聯(lián)軸器、減速箱、電機(jī)和編碼器，具體選型可以參考這幾個(gè)方面的因素：
輪胎：直徑越大，小車的越障能力越好，但會(huì)降低小車爬坡的馬力；
聯(lián)軸器：選擇跟輪胎與電機(jī)輸出軸尺寸相匹配的型號(hào)；
減速箱：減速比決定電機(jī)輸出軸的扭矩，減速比越大，輸出軸扭矩越大，但輸出軸轉(zhuǎn)速越慢；
電機(jī)：一般是12V的電機(jī)，直流有刷簡(jiǎn)單易控制；
編碼器：一般為增量式正交編碼器，編碼線數(shù)根據(jù)實(shí)際需要精度進(jìn)行選擇。
創(chuàng)澤方舟機(jī)器人底盤擁有強(qiáng)大的識(shí)別感知與分析判斷能力,利用激光雷達(dá)+超聲波雙重導(dǎo)航方式讓定位與導(dǎo)航更加精準(zhǔn),穩(wěn)定性更強(qiáng),覆蓋每一個(gè)角落
底盤性能包括具體導(dǎo)航方式,尺寸大小等;定位精度要求,工作時(shí)長(zhǎng)等;越障和避障能力機(jī)器人底盤性能中的核心性能,關(guān)乎到后期機(jī)器人的行走姿態(tài)和工作效率
4類機(jī)器人底盤運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃算法是圖規(guī)劃算法,空間采樣算法,曲線插值擬合算法和仿生智能算法,曲線插值擬合算法正好與之配合生成連續(xù)性好的軌跡曲線
全向移動(dòng)機(jī)器人有三個(gè)自由度,意味著可以在平面內(nèi)做出任意方向平移同時(shí)自旋的動(dòng)作,機(jī)器人逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,角速度w為正,反之為負(fù)
輪式機(jī)器人底盤原理圖將四輪驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型簡(jiǎn)化等效處理為兩輪差速驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型,分析了SSMR獨(dú)有的運(yùn)動(dòng)特性
分析了全向輪平臺(tái)3種常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)模式的規(guī)律及機(jī)理,逐步詳細(xì)剖析了全向輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程中CENTER點(diǎn)速度與全向輪實(shí)際速度,指出全向輪平臺(tái)全向特性的優(yōu)勢(shì)及其主要應(yīng)用場(chǎng)景
麥輪平臺(tái)的全向移動(dòng)效果是通過(guò)四個(gè)麥克納姆輪協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到的,而全向輪移動(dòng)平臺(tái)與之類似,也通過(guò)三或四個(gè)全向輪協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)的
輪式機(jī)器人底盤克納姆輪的運(yùn)動(dòng)機(jī)理及其麥輪平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況,分析了電機(jī)轉(zhuǎn)速-麥輪實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度-麥輪平臺(tái)中心點(diǎn)速度之間的關(guān)系
非全向移動(dòng)機(jī)器人在平面上運(yùn)動(dòng)僅有2個(gè)自由度;全向移動(dòng)機(jī)器人采用了麥輪/全向輪,靈活性更好;四驅(qū)四轉(zhuǎn)機(jī)器人室外非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景的適應(yīng)能力更強(qiáng)
橡膠輪看起來(lái)最為普通實(shí)際應(yīng)用廣泛;直行被動(dòng)輪被應(yīng)用于室內(nèi)場(chǎng)景;麥克納姆輪全向移動(dòng)適用于室內(nèi)狹窄場(chǎng)景;萬(wàn)向輪提供滾動(dòng)功能降低運(yùn)動(dòng)摩擦
介紹了兩輪差速驅(qū)動(dòng)機(jī)器人與四輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,履帶式機(jī)器人的校準(zhǔn)原理,方法及其校準(zhǔn)方法存在差異的原因,最后結(jié)合ROS 校準(zhǔn)demo闡述實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法
先闡述了參數(shù)校準(zhǔn)的基本原理,并按照機(jī)器人構(gòu)型的不同點(diǎn)分為兩類,分別對(duì)對(duì)稱型,圓弧型機(jī)器人進(jìn)行了理論分析,提出校準(zhǔn)思路,結(jié)合ROS校準(zhǔn)demo闡述實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法
