ROS2 自作 Turtlebot3 による 草刈りロボット開発。#11 ロボットの走行方向がずれる。
副題: ROS2 C++ 自立走行ロボットによる草刈りロボット開発
----- ロボットの走行方向がずれる。------
SBC: Orange pi 5 Armbian Ubuntu 24.04
ROS2: Jazzy
Jazzy 版にして、rtabmap_ros_my/foxbot_nav2_oak-d_depth_gps.launch.py で、自作 Turtlebot3 を動かしたら、最近どうも、ロボットの向きがずれる気がする。
Rviz2 の画面上は、ロボットは、目的地にちゃんと到達しているが、実機のロボットは、結構ずれた位置に行ってしまう。
1. EKF の設定が変わったのかと、いろいりためしていたが、
どうやら、原因は、 IMU ボードの取り付け向きが、ロボットの進行方向にから少しずれているみたいじゃ。
今まで、あまり気にしていなかったが、もしかしたら、DMP 9 の場合の、IMU のキャリブレーションを取っ払ってしまっていたかも知れない。
もとい、これは、単純に、IMU ボードの向きを正すしかない。
あと、ICM-20948 の接続ケーブルの接触が、時々不良になるみたい。そのせいで、急に Device ID が取れなくて、初期化処理でずっこける。
以前は、電源電圧が低下している所為と思っていたが、単純に、接触不良みたいじゃ。
ロボットの向きの最近のブログ記事
ROS2 自作 Turtlebot3 による 草刈りロボット開発。#10 走行開始時のロボットの向き。
副題: ROS2 C++ 自立走行ロボットによる草刈りロボット開発
--- ros2 nav2_gps_waypoint_follower_demo autonomous は、できるか検討する。 ---
ROS2 自作 Turtlebot3 による 草刈りロボット開発。#9 LSTM で経路計画をする。
が出来たので、自分の部屋で、実機を Auto Mower で走らせている。
その中で、気になりだしたのが、ロボットの開始時の向きのズレが気になる。
Auto Mower で走行するときは、予め作成した、Static Map をベースに走行している。
この時、Static Map 作成時の、ロボットの向きと、 Auto Mower 走行時のロボットの向きがずれていると、具合が悪い。
1度ずれていると、数十メートルそうこうすると、かなりのズレが生じてしまう。
やはり、みちびき等の GNSS でロボットの位置を補正するしかないのかも。
その前に、予備知識として、ekf-localization 、navsat_transform を使ったロボット位置推定の場合の話だが、
robot_localization/navsat_transform_node を使った場合、
navsat_transform.yaml
の、datum: [38.161491, -122.4546443, 0.0] # pre-set datum if needed, [lat, lon, yaw]
で、tf-map の原点の緯度、経度と、x 軸の向きを指定する。
yaw (X 軸の方向)は、通常 東=0 [radian] になるみたい。
通常は、X軸の+方向が、東としているので、地図の X軸の+ 方向を変えたければ、ここで指定する。
Navigating Using GPS Localization
によると、robot_localization は、WGS84(世界測地系) を使うとのこと。
与えられた、GPS の lat,logi から、地表上の平面地図上の距離に変換する処理をしてくれる。
つまり、GPS の lat,logi の現在値から、起点となる、datum からの、地表面上の距離をWGS84を使って、算出して、
それは、tf-map(0,0) からのX軸[M]、Y軸[M] の値として教えてくれる。
結構便利なツールじゃ。
地図から、Map に変換する場合は、この WGS84 の地図を使えば良い。
出力は、odometry/gps で得られる。
$ ros2 topic echo /odometry/gps
で、tf-map からの距離が得られる。だから、 GNSS の値が正確であれば、この odometry/gps だけで、ロボットの正確な位置がわかる。
だから、本来は ekf-localization、ukf-localization は必要がない。必要がなければ、無理して使うこともない。
すでに作成された、Static Mapは、作成時に使用した、datum をnavsat_transform_node に与えれば良い。
ロボットの向きも、Static Map 作成時の向きにあわせる。
手作業で、Static Map を作成した時は、そのマップの起点と X軸(+方向)方向 を、datum を使って、navsat_transform_node に与えれば良い。
このページを書いた時は、予備知識として、navsat_transform この知識がなっかたまま書いたので、書き直しが必要みたい。by nishi 2025.8.10
注1) 部屋の中で、GPS を使わない時は、開始時のロボットの向きが、+X に、必然的になる。
以上が、予備知識である。
ROS2 GPS Localization 時のスタティックマップの東西南北、に関する、おんちゃんの勝手な解釈。
大学、高専でロボット関連の授業を受けていれば当たり前の事かも知れないが、
なにせ、おんちゃんは独学なので、知識のなさを露呈しちょります。
もし間違っていたら、勘弁しとうせ。
ROS2 LC29H-EA GPS RTK を作る。
で、GPS RTK を使って、部屋の中でロボットの走行テストをしているときに、ふと湧き上がってきた疑問な点を、
おんちゃんながらの、勝手な解釈を書いてみました。
部屋の中で、LC29H-EA + RTK で地球上の位置を取得して、ロボットをうごかしているけれど、GPS だと、東西南北があるよね?
これは、スタティックマップでは、どっちら方になるのじゃろ?
申し訳ありません。これにかんする解答は、
ROS2 自作 Turtlebot3 による 草刈りロボット開発。#10 走行開始時のロボットの向き。
の "その前に、予備知識として、ekf-localization 、navsat_transform を使ったロボット位置推定の場合の話だが、" の箇所に書きました。
上記を参照してください。
よって、これ以降の記述は、とんちんかになっています。by nishi 2025.8.14