前言

在機(jī)器人系統(tǒng)中，激光雷達(dá)通常被用于環(huán)境感知和導(dǎo)航。然而，由于不同激光雷達(dá)的性能和功能存在差異，當(dāng)需要升級或更換激光雷達(dá)時(shí)，需要進(jìn)行一系列的操作。在本文中，我們以O(shè)riginBot小車為例，介紹如何OriginBot小車搭載的搭載了EAI YDLIDAR X3雷達(dá)換成樂動(dòng)14的步驟和注意事項(xiàng)。

硬件選型

在選擇激光雷達(dá)時(shí)，我們通常會(huì)考慮到幾個(gè)因素，測量半徑、掃描頻率、測量頻率、掃描角度以及它的價(jià)格。

首先來介紹這幾個(gè)參數(shù)的含義。

測量半徑：激光雷達(dá)的測量半徑是指它能夠測量到的最遠(yuǎn)距離。測量半徑取決于激光雷達(dá)發(fā)射的激光束的功率和接收器的靈敏度。同時(shí)，測量半徑還受到測量環(huán)境的影響，如光照強(qiáng)度、氣體濃度等。

掃描頻率：激光雷達(dá)的掃描頻率是指它每秒鐘掃描的次數(shù)。掃描頻率越高，激光雷達(dá)測量數(shù)據(jù)的更新速度就越快，掃描頻率的提高會(huì)增加激光雷達(dá)的功耗和成本。

測量頻率：激光雷達(dá)的測量頻率是指它每秒鐘發(fā)射的激光束的數(shù)量。測頻率決定了激光雷達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)測量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量。測量頻率的提高會(huì)增加激光雷達(dá)的功耗和成本。

掃描角度：激光雷達(dá)的掃描角度是指它每次掃描的范圍。掃描角度的大小取決于激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用場景。通常，掃描角度在幾度到360度之間。掃描角度的增加會(huì)增加激光雷達(dá)的掃描時(shí)間和功耗。

接下來，來看一下這兩款激光雷達(dá)的這幾個(gè)參數(shù)。

從這幾項(xiàng)參數(shù)來看，LD14較EXI X3 在各項(xiàng)指標(biāo)上可調(diào)空間小一些，但是不影響我們的適配。

硬件替換

硬件的替換時(shí)很簡單的，兩款激光雷達(dá)采用的接口是一致的，所以我們選擇把線路替換到另外一臺(tái)上面，有時(shí)候也要考慮一下功率問題。

軟件適配

在軟件適配上，先來看OriginBot小車是如何實(shí)現(xiàn)雷達(dá)驅(qū)動(dòng)的。

在originbot_bringup/launch/ydlidar.launch.py中實(shí)現(xiàn)有關(guān)雷達(dá)實(shí)現(xiàn)方式，內(nèi)容如下：

可以看到直接調(diào)用了ydlidar_ros2_driver_node這個(gè)節(jié)點(diǎn)并作了一次tf變換。再來看這個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，originbot_driver\ydlidar_ros2_driver中便實(shí)現(xiàn)了ydlidar的驅(qū)動(dòng)代碼。如此一想，是不是我只需要將LD14的驅(qū)動(dòng)SDK拉出來就可以了。

不妨試試。

拉下來后，需要做這幾步

第一步，通過板載串口或者USB轉(zhuǎn)串口模塊（例如，cp2102模塊）的方式使雷達(dá)連接到你的系統(tǒng)主板.

第二步，設(shè)置雷達(dá)在系統(tǒng)中掛載的串口設(shè)備-x權(quán)限（以/dev/ttyUSB0為例）

實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)雷達(dá)在你的系統(tǒng)中的實(shí)際掛載情況來設(shè)置，可以使用ls -l /dev命令查看.

第三步，修改launch/目錄下雷達(dá)產(chǎn)品型號對應(yīng)的lanuch文件中的port_name值，以 ld14.launch.py 為例，如下所示.

接下來，編譯它。

最后測試一下它是否能夠采集到數(shù)據(jù)。

效果如下：

采集到數(shù)據(jù)后，我們還需要做一些TF的變換，因?yàn)樵贠riginBot上，雷達(dá)TF為laser_link，所以launch文件直接改為：

這樣就大功告成了！

功能運(yùn)行示例

運(yùn)行導(dǎo)航示例：

SSH連接OriginBot成功后，在終端中輸入如下指令，啟動(dòng)機(jī)器人底盤和激光雷達(dá)：

為了便于發(fā)布導(dǎo)航的目標(biāo)點(diǎn)，在同一網(wǎng)絡(luò)下的PC端，啟動(dòng)上位機(jī)可視化軟件：

通過SSH連接OriginBot，在終端中輸入如下指令，啟動(dòng)NAV2導(dǎo)航功能包：

最終效果如下：