rotary_scan

用步进电机带动激光雷达转动，在ROS上控制并得到转动扫描的结果

一、如何使用rotary_scan

软件

1. 安装ROS kinetic （操作系统建议使用和开发时一致的Ubuntu 16.04）
2. 将rotary_scan文件夹复制到catkin工作空间的src文件夹，编译，修改脚本运行权限，例：

   mkdir -p catkin_ws/src
   git clone https://github.com/wlsdx/rotary_scan/rotary_scan.git
   mv rotary_scan/rotary_scan catkin_ws/src/rotary_scan
   cd catkin_ws
   catkin_make
   chmod +x src/rotary_scan/scripts -R
   

3. 下载安装sick_scan包
4. 配置环境变量
   source catkin_ws/devel/setup.bash

• 连接好硬件后运行
  roslaunch rotary_scan rotary_scan.launch
• 或者运行模拟程序
  roslaunch rotary_scan rotary_scan_sim.launch
  该模拟程序模拟的是平移扫描，但原理和转动扫描是一致的

模拟扫描结果：红线是雷达轨迹，右侧是电脑台

如果不能运行：

• 检查雷达的IP（可以用ping或者用Windows程序SOPAS），在rotary_scan.launch中修改hostname
• 检查串口名，在motor.py中修改

硬件

1. 电机
   使用的是MOON's的TSM-23S-3RG步进伺服电机。电机接RS485-RS232转接口，再通过USB连接电脑。使用24V电源供电。
   鸣志官网Windows软件

2. 激光雷达 使用的是SICK公司的sick-lms-111激光雷达。通过网线连接电脑。使用24V电源供电。如何设置网络？
   SICK官网Windows软件SOPAS

二、rotary_scan的结构

可以在运行程序时使用rqt_graph、rosnode、rostopic等工具了解程序的结构，具体用法查阅ROS wiki

以下从launch文件入手解释所运行的节点

rotary_scan.launch

• sick_scan
  引用了雷达的launch文件，该launch中运行的是sick_lms_1xx节点，负责读取雷达数据并发布PointCloud2格式的点云
  可以在sick_scan文件夹查看具体运行的代码，其中的launch文件中列举了可设置的雷达参数。可用roscd sick_scan/launch进入其目录
• motor
  电机节点，负责控制电机转动，并通过查询电机的编码器来发布运动信息tf
• cloud_assembler_server
  点云合并服务节点，负责订阅雷达节点的点云和电机节点的tf，提供合并为点云的服务
• cloud_assembler_request
  点云合并请求节点，负责请求服务，并发布得到的合并结果
• rviz
  结果可视化节点

rotary_scan_sim.launch

• bag_cloud
  播放节点，负责播放录制的雷达数据，发布点云
• motor 电机模拟节点，负责发布tf
• cloud_assembler_server
  提供点云合并服务
• cloud_assembler_request
  请求点云合并服务
• rviz
  结果可视化

三、主要节点

• motor

串口通信，并且读取编码器位置，根据位置计算并发布tf
终止扫描目前采用判据的是IE>20000，即转过一圈
详细内容见代码注释

电机控制指令是SCL，详见文档
串口通信格式：波特率9600，数据位8，校验位无，注意串口，换行符\r\n(CRLF)，默认串口是/dev/ttyUSB0
电机一转是20000脉冲。1IE指令可以得到以脉冲数记录的位置信息，通过计算该位置可以得到电机转动的位置

tf树：fixed_frame是'base_link'，雷达的link名是'laser'
tf信息和实际位姿的关系请查万能的ROS wiki和文档

• assemble_requset

向laser_assembler请求服务并发布结果的点云
详细内容见源码注释

补充ROS教程