requirement.md

考核规则及评分细则

考核形式

梯度队员将以一人一组，需求编写麦克纳姆轮底盘的控制器，并用它控制在Gazebo中的英雄机器人底盘，进行最终答辩并提交所有代码（仓库）。

需求及评分细则

总分: 130 未标注的需求需组内完成，禁止询问其他组。

必做

总分: 15 如果没有完成必做需求，没有资格参加答辩。

1. 运行 rm_description的 assignment 分支

分数: 5

参考资料：

• rm_description

2. 学习理解并运行 simple_chassis_controller

分数: 10

要求：

1. 全程使用 CLion 进行编译和 DeBug （可在群里寻求帮助）
2. 如需使用catkin命令行工具，使用 catkin-tool 而不是 catkin_make (可在群里寻求帮助)
3. 理解 SimpleChassisController 的类成员意义
4. 理解控制器怎么被加载进模拟器和实际机器人中 (pluginlib)

参考资料：

• CLion ROS setup tutorial
• CLion Attach to process 调试simple_chassis_controller时, 应该 attach 到 gzsever
• simple_chassis_controller
• ros_control: A generic and simple control framework for ROS
• ros_control: wiki
• Gazbeo: Tutorial: ROS Control
• pluginlib

选做

总分: 115 尽量完成更多项

1. 创建新的 ros_package

分数: 10

要求：

1. 以 rm_template 为模版 创建新仓库, 名为 hero_chassis_controller
2. 正确填写 CMakeList.txt, package.xml, README.md, 在完成后面的需求时记更新

参考资料：

• rm_template
• catkin/CMakeLists.txt
• package.xml

2. 完善的版本管理

分数： 10

要求：

1. 合理的commit
2. 清晰的commit消息
3. 有和合并冲突的处理
4. 分工明确（组内贡献度将参考版本管理）

3. 正确的代码规范

分数： 10

要求：

1. 使用 ROS C++ Style Guide 或者 Google C++ Style.

参考资料：

• ROS C++ Style Guide
• Google C++ Style

4. 使用 PID 控制轮子的速度

分数： 20

要求：

1. 一个PID对应控制一个轮子（共四个PID）
2. 使用 control_toolbox 的 PID 控制器
3. 可在配置文件中设定 PID 的各个参数
4. 会使用 rqt 的 rqt_plot 和 rqt_reconfigure 调整得到合适的PID参数
5. 理解 control_toolbox::Pid 类 参考资料：

• control_toolbox
• control_toolbox::Pid Class Reference
• effort_controllers/joint_velocity_controller.cpp 展示了如何用 control_toolbox::Pid 控制单个关节的速度
• rqt_plot
• rqt_reconfigure

5. 使用逆运动学计算各个轮子的期望速度

分数： 20

要求：

1. 底盘坐标系定义参照仿真中的 base_link
2. 接收 "/cmd_vel" 上的 geometry_msgs/Twist 数据，将它视为底盘坐标系下的速度指令，计算各个轮子期望的转速
3. 可在配置文件中设定 底盘的轴距 轮距

参考资料：

• geometry_msgs/Twist
• Mecanum wheel
• Kinematic Model of a Four Mecanum Wheeled Mobile Robot 这篇论文真真真水...

6. 使用正运动学实现里程计

分数： 15

要求：

1. 根据轮子的实际速度计算底盘的速度，并进行叠加实现里程计
2. 将数据发以 nav_msgs/Odometry 发布到 topic "/odom" 上
3. 将数据处理为坐标变换关系： "odom" 到 "base_link"

参考资料：

• nav_msgs/Odometry
• navigationTutorialsRobotSetupOdom
• Kinematic Model of a Four Mecanum Wheeled Mobile Robot

7. 使用tf计算实现世界坐标下的速度控制

分数： 15

要求：

1. 已实现 5. 使用逆运动学计算各个轮子的期望速度 和 6. 使用正运动学实现里程计
2. 将 topic "/cmd_vel" 中的速度指令视为世界坐标系下("odom" 或者 "map")， 通过 tf 变换到 底盘坐标系后执行。
3. 可在配置文件中设定 “底盘坐标系速度模式” ( 即5. 使用逆运动学计算各个轮子的期望速度) 和 “全局坐标系速度模式” 两个模式

参考资料：

• tfOverviewUsing Published Transforms 使用 transformVector

8. 其他特色功能

分数： 15

要求：

1. 自由发挥
2. 如 使用 teleop_twist_keyboard 键盘操控底盘
3. 如 可在配置文件设定 底盘加速度

参考资料：

• teleop_twist_keyboard