ROS探索总结（十七）—— 构建完整的机器人应用系统

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2016年2月19日 23时19分

上一篇博客介绍了HRMRP机器人平台的设计，基于该平台，可以完成丰富的机器人应用，以较为典型的机器人导航为例，如何使用HRMRP来完成相应的功能？本篇博客将详细介绍如何将HRMRP应用到实际的应用当中。

1. 系统架构

ROS作为一个分布式框架，从微观的角度讲，分布式体现在节点的布局和配置上，而从宏观的角度来讲，这种分布式可以体现在多机器人、多主机集成的系统当中。ROS社区中针对多机器人系统并没有很多的涉及，相关应用也比较少。在HRMRP机器人的基础上，我们试图去提出一种多机器人实现的框架，如下图所示：

2. Server （服务器）

由于机器人架构多种多样，处理应用的能力也各不相同，在不同场合下的需求也有差异，我们设计了服务器层来提高机器人应用的计算能力，负责调度、分配多机器人应用中的任务，同时为用户提供友好、易用的人机交互界面。

分布的机器人节点与服务器都采用ROS框架设计，使用无线网络通讯，可以快速集成ROS社区中丰富的应用功能。在多机器人系统当中，通过机器人之间的信息共享和与任务协作，可以让每个机器人在充分发挥自己的能力的同时，获得更多额外的应用潜力。

3. Robot Node（机器人节点）

机器人节点是应用的执行者与信息的采集者。在该系统中可以集成多种采用ROS框架的机器人，这里以我们设计的HRMRP机器人平台为例，上一篇博客中已经进行了详细的介绍。

4. 机器人导航

HRMRP机器人平台采用嵌入式系统作为主控，对于机器人导航等复杂算法的处理能力有限，于是我们将应用的处理在服务器端实现，机器人将采集到的周围环境信息和自身传感器信息发布，由服务器订阅消息并完成处理和显示，再向下发布控制指令。

数据的处理流程如下：

SLAM的效果如下：

导航效果如下：

5. 多机器人实验

当然，该系统对多机器人的支持也是很好的，由于时间有限，我们只做了一个简单的机器人跟随实验。该实验使用了两个机器人，除HRMRP机器人之外，还使用树莓派制作了一个简单的小型机器人。在实验中，HRMRP机器人在地图上自主导航前进，服务器负责应用的处理与显示，同时将HRMRP的位置信息转发给树莓派机器人，树莓派机器人收到信息后，紧跟HRMRP。

实验效果如下：

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评论列表（15条）

梦 2017年6月21日上午11:45

古月大神，你好，我想请问一下，目前我有一个EAI的机器人平台，但是我对你如何实现你上面的导航实验不太清楚，你是将SLAM算法直接导上去的吗？

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- 古月回复梦 2017年6月21日下午2:14
  
  看一下ROS导航的框架，需要采集机器人的里程计和传感器信息，然后使用gmapping等SLAM功能包建图，再用move_base做导航，输出控制指令到机器人完成运动。
  
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- 梦回复古月 2017年6月22日上午10:18
  
  谢谢，我先去做一下这个，希望以后还能得到你的指导
  
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April 2016年6月6日下午7:49

[ERROR] [1465213578.533371656]: Exception thrown while opening Hokuyo.
timeout reached (in hokuyo::laser::laserReadline) You may find further details at http://www.ros.org/wiki/hokuyo_node/Troubleshooting
而且我在用hokuyo_node的时候他一直这么报错

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- 古月回复 April 2016年6月7日上午10:23
  
  http://www.ros.org/wiki/hokuyo_node/Troubleshooting
  这个链接里面有没有对应报错的处理方法？
  
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April 2016年6月5日上午10:51

你好古月大大我现在有两台kobuki 一个用激光导航一个用摄像头导航要怎么才能实现多机器人组合导航

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- 古月回复 April 2016年6月7日上午10:22
  
  多机器人组合导航的实现我在一些论文里看到过，但是如何使用ROS实现我也不太清楚
  
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maple 2016年5月12日下午5:50

@古月，你好，请问Server和Robot Node之间如何进行通信，该如何做相关的配置能是两者进行通信，多谢？

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- maple 回复 maple 2016年5月12日下午6:07
  
  @古月，已经找到相关的wiki了：http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/MultipleMachines
  但是目前还有个疑问，看说明应该是只能有一台master上运行roscore，其他的node订阅、发布消息，即Server和Robot Node的关系是一对多的关系。但是看你上图中server中包含SLAM、Location、Motion Control等，请问下这些服务是运行在同一台server机器中吗，如果不是，如何实现Server和Robot Node多对多的关系呢？
  
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- 古月回复 maple 2016年5月13日上午9:18
  
  你好，roscore只能有一个，server上的SLAM、Location等也都是相应的节点，利用ROS分布式的特性，节点可以很灵活的分布。
  
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麦伟图 2016年4月11日下午4:03

大神，请问你做迷宫的材料是什么？

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- 古月回复麦伟图 2016年4月11日下午8:15
  
  KT板，就是一般的广告版材料
  
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- 麦伟图回复古月 2016年4月15日下午8:07
  
  谢谢！
  
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临渊不羡4 2016年3月10日下午4:07

古月大神，有没有object recognition kitchen方面的经验，求交流1126159139@qq.com

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- 古月回复临渊不羡4 2016年3月10日下午5:09
  
  你好，我只接触过wik上i的案例，了解的并不多，如果有这方面问题，推荐在群里或者ros answers上问一下
  
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