MiracRV

琪迹小车，基于RISC-V开发板的ROS小车

组装和说明文档请查看：MiracRV_docs Gitlab

仓库包含的软件包

• miracrv_msgs 提供所有消息格式

• miracrv_driver 提供小车底盘控制接口

• miracrv_bringup 提供launch脚本，一键启动小车节点

• miracrv_description 提供小车模型等

ArduRover参数设置

我们使用ArduPilot的EKF3进行位姿估计，EKF3依赖外部传感器，比如GPS、光流、车轮编码器、视觉里程计、激光雷达等的数据，否则无法在Guided模式下解锁。

下面的配置是在室内情况下，无GPS，使用激光雷达进行位姿估计。如果是室外使用，可以加装GPS模块并按照ArduPilot相关文档配置。

• FRAME_TYPE = 2 设置机架类型为 OmniX

• SERVO1_FUNCTION = 33 设置为 Motor1

• SERVO2_FUNCTION = 34 设置为 Motor2

• SERVO3_FUNCTION = 35 设置为 Motor3

• SERVO4_FUNCTION = 36 设置为 Motor4

• GPS_TYPE = 0 禁用 GPS

• ARMING_CHECK = 388598 禁用 GPS 相关解锁检查

• AHRS_GPS_USE = 0 禁用 GPS

• EK3_GPS_CHECK = 0 禁用 GPS 检查

• EK3_GSF_RUN_MASK = 0 禁用 EKF-GSF

• EK3_GSF_USE_MASK = 0 禁用 EKF-GSF

• AHRS_OPTIONS = 3 禁止 EKF3 自动回退到 DCM

• EK3_SRC_OPTIONS = 0 速度融合选项，因为没有其他速度源所以为 0

• AHRS_EKF_TYPE = 3 启用 EKF3

• EK2_ENABLE = 0 禁用 EKF2

• EK3_ENABLE = 1 启用 EKF3

• EK3_SRC1_POSXY = 6 将位置水平源设置为 ExternalNAV

• EK3_SRC1_POSZ = 1 将位置垂直源设置为气压计

• EK3_SRC1_VELXY = 6 将速度水平源设置为 ExternalNAV

• EK3_SRC1_VELZ = 6 将垂直速度源设置为 ExternalNAV

• EK3_SRC1_YAW = 6 将偏航源设置为 ExternalNAV

• VISO_TYPE = 1 启用视觉里程计类型为 MavLink

其他参数如遥控器接收机，电调类型等需要根据购买的型号不同来修改相关参数，并且在修改完上述参数后还需要常规的进行校准加速度计、校准水平、校准遥控器、校准磁罗盘等操作，可以使用MissionPlanner地面站完成。

安装和构建软件包

首先，创建一个工作区，比如

mkdir -p ros2_ws/src
cd ros2_ws/src

随后克隆本仓库和镭神雷达仓库

git clone -b M10P/N10P https://github.com/Lslidar/Lslidar_ROS2_driver.git
git clone https://github.com/discodyer/miracrv.git

构建镭神雷达的时候可能需要额外安装这个包

sudo apt-get install libpcap0.8-dev

然后构建工作区

cd ..
colcon build
source ./install/setup.bash

运行整个代码只需要执行两个launch文件

# 启动 mavros、lslidar、miracrv_driver、tf_to_odom、cartographer
ros2 launch miracrv_bringup miracrv.launch.py
# 启动 navigation2
ros2 launch miracrv_bringup navigation.launch.py

软件功能介绍

• mavros 这个节点的作用是和小车通信，这个节点提供了若干服务和话题和小车通信，首先需要往外部位姿估计接口传入里程计信息（/mavros/vision_pose/pose geometry_msgs:PoseStamped）然后小车内的EKF3就会在话题(/mavros/local_position/odom)里发布融合后的里程计信息，随后通过一系列解锁操作，就可以通过速度控制接口控制小车（/mavros/setpoint_raw/local mavros_msgs:PositionTarget）

• tf_to_odom.py 这个节点的作用是把cartographer发布的tf坐标变换转换成发布给小车的外部里程计信息（/mavros/vision_pose/pose geometry_msgs:PoseStamped）其中需要进行一些坐标变换，转换成NED坐标系传给小车。需要注意的是这个话题(/mavros/local_position/odom)发布的是EKF3融合后的里程计信息，如果直接再喂给cartographer的话，由于存在延迟，会导致cartographer中的定位出现像游戏卡顿一样的回退。

• Lslidar_driver 激光雷达的驱动包，负责提供/scan话题

• Navigation2 提供导航功能，但是由于未知原因，只能单独启动，不能和其他节点合并到一个launch文件内启动

• MiracRV_Driver 提供和小车交互的一系列操作，自动切换模式和解锁等，并且监听话题/miracrv/cmd_vel里的TwistStamped消息，然后转换成（/mavros/setpoint_raw/local mavros_msgs:PositionTarget）控制小车移动。

后续规划

• 由于缺少里程计，后面计划重写一个小车底层驱动板，能输出IMU和编码器的里程计信息，并且可以分别控制四个电机

• navgation2的配置有一些问题，侧向移动和后退都有问题

• 添加小车模型和仿真环境

• 移植到openEuler上运行

• 移植到RISC-V开发板上运行