BUG2 simulation

写在前面

• 本项目是BUG2算法在stm32F407上运行的可行性验证实验。程序运行在stm32上，仿真环境为ROS+gazebo，二者通过串口通信。

• BUG2算法是机器人运动规划的一个经典算法，更详细的介绍及更多的机器人运动规划算法可移步: http://www.cs.cmu.edu/~motionplanning/lecture/lecture.html

实验说明

小车模型：

• 小车的正前，正左，正右安装有三个超声波传感器，传感器的最大探测距离为0.2m，最小探测距离为0.02m, 精度0.01m。
• 小车提供差速模型，无需单独控制轮子转速，只需提供前进速度v, 转弯速度 w(逆时针为正)，即可控制小车运动。
• 小车提供由轮速计估计的里程计信息，在仿真环境里可以认为是无误差的。

串口通信：

• stm32运行BUG2算法，需要的信息有目标点位置，当前位置，三个传感器的数据，因此将接收帧编码成如下格式：(每帧32bytes)

float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)	float(4bytes)
goal_x	goal_y	cur_x	cur_y	cur_yaw	sonar_f	sonar_l	sonar_r

• 计算结果为机器人的控制信息，即前进速度v，角速度w, 因此将发送帧编码成如下格式：（每帧8bytes）

float(4bytes)	float(4bytes)
v	w

实验结果

演示视频（请下载到你本地的电脑上观看）

https://github.com/buenos-dan/BUG2_sim/blob/master/assets/bug2_algo_sim.mp4

安装与部署

PC 端

• Ubuntu18.04
• ROS
• gazebo

1. 下载仿真环境所需模型

mkdir -p ~/bug2_sim_ws/src && cd ~/bug2_sim_ws/src
git clone https://github.com/TejasPhutane/Differential-Drive-robot-ROS-gazebo-teleop.git
git clone https://github.com/ros-teleop/teleop_twist_keyboard.git
cd ..
catkin_make
source ./devel/setup.bash

2. 将本项目src/obstacle.world 放到 Differential-Drive-robot-ROS-gazebo-teleop 项目的 world文件夹里，并修改lauch文件，使得程序运行时加载 本项目的世界地图。
3. 将本项目src/com_with_stm32.py 放到 Differential-Drive-robot-ROS-gazebo-teleop 项目的script文件夹下（如果没有，新建一个script/）。
4. catkin_make 重新编译。

stm32端

• stm32F407ZG
• st-link
• micro-USB

1. 将本项目src/bug2_algo.cpp 使用 arduino IDE 通过 st-link 烧录到板子上。
2. 通过micro-USB连接stm32与PC, 进行串口通信。