基于HRMRP機(jī)器人平臺(tái)，可以完成豐富的機(jī)器人應(yīng)用，以較為典型的機(jī)器人導(dǎo)航為例，如何使用HRMRP來(lái)完成相應(yīng)的功能？本篇文章將詳細(xì)介紹如何將HRMRP應(yīng)用到實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中。

1. 系統(tǒng)架構(gòu)

ROS作為一個(gè)分布式框架，從微觀的角度講，分布式體現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)的布局和配置上，而從宏觀的角度來(lái)講，這種分布式可以體現(xiàn)在多機(jī)器人、多主機(jī)集成的系統(tǒng)當(dāng)中。ROS社區(qū)中針對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)并沒(méi)有很多的涉及，相關(guān)應(yīng)用也比較少。在HRMRP機(jī)器人的基礎(chǔ)上，我們?cè)噲D去提出一種多機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的框架，如下圖所示：

2. Server （服務(wù)器）

由于機(jī)器人架構(gòu)多種多樣，處理應(yīng)用的能力也各不相同，在不同場(chǎng)合下的需求也有差異，我們?cè)O(shè)計(jì)了服務(wù)器層來(lái)提高機(jī)器人應(yīng)用的計(jì)算能力，負(fù)責(zé)調(diào)度、分配多機(jī)器人應(yīng)用中的任務(wù)，同時(shí)為用戶提供友好、易用的人機(jī)交互界面。

分布的機(jī)器人節(jié)點(diǎn)與服務(wù)器都采用ROS框架設(shè)計(jì)，使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊，可以快速集成ROS社區(qū)中豐富的應(yīng)用功能。在多機(jī)器人系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)機(jī)器人之間的信息共享和與任務(wù)協(xié)作，可以讓每個(gè)機(jī)器人在充分發(fā)揮自己的能力的同時(shí)，獲得更多額外的應(yīng)用潛力。

3. Robot Node（機(jī)器人節(jié)點(diǎn)）

機(jī)器人節(jié)點(diǎn)是應(yīng)用的執(zhí)行者與信息的采集者。在該系統(tǒng)中可以集成多種采用ROS框架的機(jī)器人，這里以我們?cè)O(shè)計(jì)的HRMRP機(jī)器人平臺(tái)為例，上一篇博客中已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

4. 機(jī)器人導(dǎo)航

HRMRP機(jī)器人平臺(tái)采用嵌入式系統(tǒng)作為主控，對(duì)于機(jī)器人導(dǎo)航等復(fù)雜算法的處理能力有限，于是我們將應(yīng)用的處理在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人將采集到的周圍環(huán)境信息和自身傳感器信息發(fā)布，由服務(wù)器訂閱消息并完成處理和顯示，再向下發(fā)布控制指令。

數(shù)據(jù)的處理流程如下：

SLAM的效果如下：

導(dǎo)航效果如下：

5. 多機(jī)器人實(shí)驗(yàn)

當(dāng)然，該系統(tǒng)對(duì)多機(jī)器人的支持也是很好的，由于時(shí)間有限，我們只做了一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人跟隨實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)使用了兩個(gè)機(jī)器人，除HRMRP機(jī)器人之外，還使用樹(shù)莓派制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的小型機(jī)器人。在實(shí)驗(yàn)中，HRMRP機(jī)器人在地圖上自主導(dǎo)航前進(jìn)，服務(wù)器負(fù)責(zé)應(yīng)用的處理與顯示，同時(shí)將HRMRP的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給樹(shù)莓派機(jī)器人，樹(shù)莓派機(jī)器人收到信息后，緊跟HRMRP。

實(shí)驗(yàn)效果如下：