自动充电原理与配置 - I-Quotient-Robotics/caster GitHub Wiki

本文描述了自动充电功能的原理，以及如何正确配置自动充电功能

注：自动充电功能目前处于调试阶段

自动充电桩

电源指示：常亮（电源开启），常灭（电源关闭）
充电阀指示：常亮（充电阀开启），闪烁（充电阀关闭）

自动充电原理

根据参数配置，先导航至DockReady目标点
到达DockReady后，根据激光雷达的数据，计算出充电桩的具体位置
结合充电桩位置和dock_distance参数，计算出DockReady2的位置
导航至DockReady2
向正前方行走dock_distance-robot_radius距离，进入充电桩
充电桩检测到有机器进入时，开启充电阀，充电阀灯从闪烁变为常亮
打开Caster的充电继电器，开始受电
收到推出指令
关闭Caster的充电继电器
推出
充电桩检测到机器人的推出，关闭充电阀，充电阀从常亮变为闪烁

参数配置

参考快速启动指南-定位导航完成地图的建立，并开启导航功能
参考快速启动指南-手柄控制，启动手柄控制功能
将充电桩摆放至合适的位置
- 周围没有和充电桩相似形状的物体
- 充电桩附近地面平整无杂物
使用如下指令显示当前机器人坐标
```
rostopic echo /amcl_pose
```

移动机器人至充电桩正前方2米左右的位置，并根据记录Step 3中当前机器人的坐标和朝向，如下示例

header: 
  seq: 0
  stamp: 
    secs: 1564718682
    nsecs: 404755046
  frame_id: "map"
pose: 
  pose: 
    position: 
      x: 0.012765523603
      y: -0.00185758867047
      z: 0.0
    orientation: 
      x: 0.0
      y: 0.0
      z: 8.56034512309e-05
      w: 0.999999996336
  covariance: [0.2470653041573616, 0.0019165315976033225, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0019165315976033246, 0.24600273131249162, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.06848905809146005]

将记录信息中的position和orientation信息记录到caster_app/config/caster_app.yaml中，如下示例

dock:
  pose_x: 0.012765523603
  pose_y: -0.00185758867047
  pose_z: 0.0
  orientation_x: 0.0
  orientation_y: 0.0
  orientation_z: 8.56034512309e-05
  orientation_w: 0.999999996336

根据情况，更改caster_app.yaml中的参数，完整示例如下：

debug: true                      # 是否打印调试信息
map_frame: map                   # map frame，地图的frame_id
odom_frame: odom                 # odom frame，用于最后的进站动作
base_frame: base_footprint       # base_frame，机器人的frame_id

robot_radius: 0.27               # 机器人的半径

# 充电桩参数
dock:
  dock_speed: 0.1                # 进入充电桩的速度
  dock_distance: 0.6             # DockReady2距离充电桩前端的距离
  pose_x: 2.03403622872
  pose_y: 0.155554583598
  pose_z: 0.0
  orientation_x: 0.0
  orientation_y: 0.0
  orientation_z: 0.427527075925
  orientation_w: 0.904002543885

使用自动充电

参考快速启动指南-定位导航，启动Caster的定位导航功能，并正确设置Caster在地图中的位置
参考快速启动指南-手柄控制，启动手柄控制功能
参考自动充电功能原理和配置-参数配置，完成对充电桩位置的设定
使用SSH登录Caster-PC，运行如下指令，启动自动充电功能
```
roslaunch caster_app caster_app.launch
```
按下手柄的START按键，Caster开始执行自动充电程序
充电完成后，按下手柄的BACK按键，Caster从充电桩中推出

注意：在Caster位于充电桩内时，勿使用导航功能，以免损坏Caster的受电模块。要使用导航功能，请确保Caster已正确从充电桩中推出

Action API

自动充电功能可以通过Actionlib的方式进行调用，关于Actionlib请参考actionlib documentation

Action Subscribed Topics

dock_action/goal (caster_app/DockActionGoal)

通过写入DockActionGoal.dock控制自动充电行为，true 为充电， false为推出

dock_action/cancel (actionlib_msgs/GoalID)

用于取消当前正在执行的行为

Action Published Topics

dock_action/feedback (caster_app/DockActionFeedback)

返回当前行为的执行状态

dock_action/status (actionlib_msgs/GoalStatusArray)

返回当前Action任务的状态

dock_action/result (caster_app/DockActionResult)

在行为结束时，通过此topic返回行为执行结果

其他信息

关于节点的详细信息，请参考caster_app