全国高校智能机器人大赛之ROS挑战赛-迷宫夺宝机器人

一、作品简介
比赛规则：http://www.annisen.com/details.aspx?id=163

参赛作品：

获奖：

二、硬件架构

系统硬件列表：

系统硬件框图：

系统的硬件框图如图所示。上层控制器树莓派4B通过WIFI与下位机进行分布式网络通信，使用USB连接激光雷达获取障碍物距离信息，通过PWM引脚连接接收机与舵机，接收遥控器信号控制舵机转动，使用开发的通信协议通过串口发送速度指令与底层控制器STM32进行通信，底层控制器接收到速度指令后，进行姿态解算算出四个电机的设定转速，通过M3508电机内的编码器以及C620电调获得电机的实际转速，而后将两者差值送入PID控制器计算出电流值，然后通过CAN总线发送给电调进而控制电机转动。

三、软件架构

系统框图：

1：麦克纳姆轮底盘的运动学解算算法：

2：速度PID运动控制算法：

3：上层与底层的通信协议

4：ROS节点分布

上层控制器基于ROS，主要使用了两个话题：速度话题/cmd_vel和激光雷达扫描数据话题/scan，四个节点：用于接收遥控器控制信号，向话题/cmd_vel发布速度消息Twist的节点remote_receive，用于订阅话题/cmd_vel，获取Twist速度控制消息，进而通过串口向底盘发送速度控制指令的节点serialtostm32，用于获取激光雷达扫描的距离信息，向/scan话题发布距离数据的节点rplidarNode,用于订阅/scan话题，获取LaserScan消息数据，进而执行上层控制算法得到速度值向/cmd_vel发送Twist消息的节点navigation。