先锋机器人学习笔记

    Mapper 是地图绘制软件， 它可以把激光测距仪获得的信息（有一定的格式，可以用 MobileEyes 中获得，也可以用对应的 SickLogger 函数来获得）自动生成地图，也可以让用户自己手动绘制地图，手动绘制的地图可以直接加载在 MobileSim 中。通过激光扫描得到的数据被保存到了一个后缀名为“ .2d ”的文件中，此文件中包含了相关地图绘制的过程。用 Mapper 打开 2d 文件后软件会自动处理 2d 文件并生成一个新的后缀“ .map ”文件。处理后的地图文件吕除了地图上的动态点，保留静态点，因此也使地图更加准确。 操作步骤： 1. 打开 MobileSim 软件，创建虚拟机器人，并在 C:\Program Files\MobileRobots\MobileSim 路径下加载 columbia.map （默认地图）。      自带地图路径为（C:\Program Files\MobileRobots\Aria\maps）     注意：打开 MobileSim只是为了配合ArnlServer或者sickLogger 等控制台程序做地图的仿真绘制工作。如果机器人配备了激光雷达，就不需要开启MobileSim。MobileSim与机器人工控机COM口不能同时打开，否则会发生冲突而不能建立连接。  2. 之后就可以开始地图的绘制工作了，如流程图所示，有两种方法可以创建一幅新的地图，     方法一：打开 ArnlSerer.exe （ C:\Program Files\MobileRobots\ARNL\bin ）程序连接虚拟机器人。     Note：注意要右键以管理员权限打开，因此处要对系统文件进行读写操作。     成功建立连接后再开启 MobileEyes 图形化输出软件。从工具栏 Tools > Robot Configuration 中将地图加载进 MobileEyes 当中（注意只用输入文件名和后缀，软件就会自动在默认路径下搜索该地图） 。      此时可以看到两幅地图中机器人所处的的位置不一样，这时候就需要进行下一步地图的手动匹配工作。 3. 在 Tools > Robot tools > Localize to point 选择功能来进行匹配，大致方法是将 MobileEyes 中的机器人移动到与 MobileSim 当中相近的位置，并且朝向也要大概一致。之后软件便会将机器人当前扫描到的地图与之前 Tools > Robot Configuration 中加载的地图进行匹配。之后，会出现一个弹框，显示匹配相似百分比，点击 Done 完成。 （往任意位置单击是定位到此位置，单击后不松开转动圆圈是调整机器人方向。） 4. 从 Tools > Map Creation > Star Scan h 和 Stop Scan 可以记录和保存一份 2d 地图。期间可以通过工具栏的“ Drive ”和“ Wander ” 来遍历一遍所需区域。  Note：若无法启动扫描，要注意时刻观察sever.exe命令窗口的状态输出提示。可以看到提示为can not write···，说明权限不够，需要修改对应文件夹的操作权限。 5. 完成后的地图为 2d 文件，保存在 C:\Program Files\MobileRobots\ARNL\examples 之下。双击 2d 文件便会自动生成新的 map 文件，需要再保存一次。 6. 生成好的 map 地图可以在 Mapper 上再次进行修改，美化，作为测试地图使用。 以上便是地图建立的基本步骤。 方法二：直接用 sickLogger.exe 程序记录地图。 1. 第一步同上，之后打开 sickLogger.exe 程序记录地图，路径为 C:\ProgramFiles\MobileRobots\ARNL\bin 。 2. 之后可以通过方向键直接控制机器人进行地图扫描。需要注意的是地图会被以默认路径及默认名称保存（ C:\Program Files\MobileRobots\ARNL\bin 之下的 1scans.2d ）， 可以自行修改文件名称。 3. 之后的步骤便一样了，双击 2d 文件生成新的 map 文件。  （ 可能您会疑问为什么一开始用 MobileSim 加载了一幅地图，最后绘制出来的地图为什么还要用 MobileSim 来加载用作测试？因为条件所限，我们建立的是模拟环境和虚拟机器人。如果机器人装配了 SICK 激光，便可以略去第一步直接用真实的机器人和激光来绘制地图。 ）      以上是用机器人来建立地图，当然了也可以通过 Mapper 来直接绘制地图， Mapper 是一款简单的地图编辑器，用它所制作的地图保存后为 map 格式，能直接加载到 MobileSim 当中做测试之用。这样做就不需要用到激光绘图，以上 2 – 5 步骤便可以略去。 在开发程序或研究算法时，用户可以根据需要自己制作所需场景地图，比较灵活，简便。 不足之处就是 Mapper 软件功能比较单一，暂时只提供了用线段来绘制障碍物的形式，在制作复杂的场景地图时比较繁琐 。 Mapper 也可用来加载激光绘制的 map 地图，然后在其基础上进行修改。 常用按键功能 ： Select: 选择一条已经绘制的直线； Cut: 与 Select 功能连用的，删除选中线段； Eraser: 擦除点 / 线 / 区域； Line: 绘制一条直线（最常用的功能，地图上所有的图形都是根据直线绘制出来的）； Goal: 设置目标点（机器人会在目标点之间自动往返，注意目标点是可以设置机器人朝向的）； Dock: 充电坞（某些型号的先锋机器人配有自动充电坞，在电量低至一定电压时会自动回坞充电，当然了虚拟充电坞的位置需要和实际的相匹配）； Forbidden Line/Area: 禁止线 / 区域（实际当中不存在的直线，但是机器人在做定位导航时不会触碰到此直线或者区域）； Home Point/Area ：初始点区域（点击初始点 / 区域时，机器人会回到设定好的点 / 区域）； Snap: 在绘制一些较为规则的区域时可以用到此按键，提供了自动对齐功能，能够轻松画出规则且整齐的线段。 实际演示： 用 Mapper 绘制一幅地图， 保存为“ M2.map ” 。 Note：此时地图默认存储位置为C:\Users\ws163\AppData\Local\VirtualStore\Program Files\MobileRobots\ARNL\examples ，应将其存储至\Program Files\MobileRobots\ARNL\examples文件夹下。 用 MobileSim 加载机器人和 map 文件。 打开 ArnlServer 控制台程序与机器人建立连接。 打开 MobileEyes 软件， 在 Tools > Robot Configuration 当中加载“ M2.map ” 地图，并选择 Tools > Robot Tools > Localize to Point 来进行地图匹配。 点击 Tour Goals 按键让机器人在两点间自行往返。 注：蓝色点为激光雷达当前扫描到的障碍物， 浅绿色点为上一时刻扫到的障碍物，墨绿色点为声呐扫描到障碍物的信息。