【ROS Rikirobot基础-使用系列 第二章节】-Rikirobot的IMU、线速度、角速度的校准

这部分的内容给大家讲解一下RikiRobot的IMU、线速度、角速度的校准，为什么要校准，机器人是硬件，只要是硬件，那精度有高有低，特别是IMU这种校正更加明显，关于IMU的误差与校准，这里有一篇很好的文章，而且小车在装配时也存在微小的差异也会导致机器人的误差。
另一方面从软件层面，系统是在一定频率下得到这些数据，也会产生一定的误差，理论上软件的频率越高，机器人的单位时间内得到的数值就越多，那么精度就会越高，但我们处理器能力是有限的（tips:Rikirobot的驱动板是stm32或者arduino，芯片的频率都是72MHz，1.9版本以前的代码我们的推送频率是10hz，1.9版本以后，我们通过优化代码与算法将推送频率提高了到了50hz,各方面的精度更高），不能开无限频率模式，因此从硬件与软件两方面我们需要校准我们车的IMU、线速度角速度

IMU的校准

下图两轮驱动车体标红蓝色模块的是GY-85 九轴 陀螺仪，不同车型的Rikirobot的ROS车在电机驱动板上都有这个模块

校准前先开机，让车体保持静止状态，然后打开终端（Ctrl+Alt+T），校准操作都是在主控端完成（工控机与树莓派端为主控端），先将小车的启动起来：

$roslaunch rikirobot bringup.launch

然后重新打开一个终端，进入的IMU的校准文件目录:

roscd rikirobot
cd param/imu/

你执行查看文件的命令（tips: ls是查看当前目录文件命令），可以看到里面有一个imu_calib.yaml的yaml格式的文件，也就是最终的校准数据保存的这个文件里面，此时终端的位置已经在这个目录下了，执行下面的命令，执行完成后系统就会提示你按enter键，也就是键盘上的回车键，直到校正完成，需要按6次回车键，校准由于是采样大量的平均值是需要一定时间，大家慢慢等待就可以，校准后的参数文件就会保存imu_calib.yaml
这个文件里面。

rosrun imu_calib do_calib

校准完成后，我们可以看一下我们的IMU参数是否准确，这里我们需要重新启动bringup文件，让系统重新加载校准后的参数，也就是要关闭以前执行的roslaunch rikirobot bringup.launch命令（tips:Ctrl+C可以关掉当前终端的应用）。

roslaunch rikirobot bringup.launch

在重新开一个终端，执行查看imu话题的命令，执行完下面的命令就会出现校准后的IMU数值的界面，由于我们目前只用到IMU的角速度，因此我们看图片的角速度的的各项指标是不是正常就行：

rostoipc echo /imu/data

Rikirobot的线速度

接下来我们校准小车的线速度，Rikirobot的线速度是通过电机转动+编码器计数+PID速度调节反馈，来完成线速度的计算，具体理论我在进阶篇会给大家讲解。
首先，我们将Rikirobot小车放在地下，开机启动小车，打开远程端电脑，我们在远程端ssh到主控端运行，将图中的校准的系数设置为1.0，：

roscd rikirobot
cd launch
vim bringup.launch

更改完成后，然后启动小车，执行：

roslaunch rikirobot bringup.launch

在ssh远程到主控端，执行线速度校准脚本：

rosrun rikirrobot_nav calibrate_linear.py

然后在远程端打开终端执行下面命令，会出现校准界面，然后勾选下图的”start_test”复选框，此时小车就会向前前进，运行小车认为的1m，小车停止下来后，我们拿一个标尺进行小车起点与终点的测量，看差距有多大，这里举个例子，如果实际测量值是1.08m，那我们在界面的修正系数这一栏填写1.08，然后重新校正，直到接近1m的距离，然后记住你在修正系数这一栏填写的值，到时把它重新填回上面bringup，修改的linear_scale的value为1.0的地方，如果是1.08就把1.0改成1.08，这样线速度就校正完成：

rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure

角速度校准

小车是通过IMU来计算角速度的，因此进行这一步之前必须进行IMU的校准，否则校准是无效的
一样将Rikirobot小车放在地下，然后启动小车，执行：

roslaunch rikirobot bringup.launch

在ssh远程到主控端，执行角速度校准脚本：

rosrun rikirobot_nav calibrate_angular.py

然后在远程端打开终端执行下面命令，会出现校准界面，然后勾选下图的”start_test”复选框，此时小车就会进行逆时针旋转，运行小车认为的360度，小车停止下来后，我们预估一下是不是转的360度，看差距有多大，这里举个例子，如果实际测量值是370度，那我们在界面的修正系数这一栏填写1.03(tips:370/360=1.03)，然后重新校正，直到接近360度，然后记住你在修正系数这一栏填写的值，到时把它重新填回上面bringup，修改的angular_scale的value为1.0的地方，如果是1.03就把1.0改成1.03，这样线速度就校正完成：

rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure

最后的最后

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