ROS基础 6 | 角速度校准与IMU校准
IMU提供的姿态数据融合到角速度上，小车原地旋转是否准确需要靠准确的IMU和里程计。在硬件装配或者生产的时候总会产生误差，软件通讯速率不同也会有误差，所以我们需要标定好IMU、角速度、线速度，以达到理想误差范围，在建地图或导航的时候减少地图漂移。
影响角速度因素： 轮间距、轮子直径、IMU、编码器精度
屏蔽磁力计设置（MPU6050设置）
小车一般使用GY-85、MPU6050、MPU9250，但是MPU6050是六轴陀螺仪比其他少了磁力计，在ROS上不进行屏蔽会报错，需要在imu.launch进行屏蔽（在主控端完成）
roscd lingao_bringup/launch/include/imu
vim imu.launch
找到param name=”use_mag”，将 value=”true”改为false，如下
<node pkg="imu_filter_madgwick" type="imu_filter_node" name="imu_filter_madgwick" output="screen" respawn="false" >
<param name="fixed_frame" value="base_footprint" />
<param name="use_mag" value="false" />
<param name="publish_tf" value="false" />
<param name="use_magnetic_field_msg" value="true" />
<param name="world_frame" value="enu" />
<param name="orientation_stddev" value="0.05" />
</node>
IMU校准
校准IMU前先将小车保持静止状态，然后打开终端（在主控端完成，如工控机或树莓派），启动小车
roslaunch lingao_bringup bringup.launch
然后重新打开一个终端，进入IMU校准文件目录（必须）
roscd lingao_bringup/param/imu/
此时目录有上次校准的文件imu_calib.yaml，最终的校准数据会保存在这个文件上，现在执行校准命令
rosrun imu_calib do_calib
现在不用动小车看到提示Press [ENTER]按下回车键即开始校准当前轴，直到校正完成。
tips: 你可按照官方指示方法校准,需要翻转小车，因为现在融合模块只用到Z轴所以没做翻转处理。
- 校正X+轴 机器人的正面朝上
- 校正X-轴 机器人的背面朝上
- 校正Y+轴 机器人的左侧朝上
- 校正Y-轴 机器人的右侧朝上
- 校正Z+轴 机器人的顶面朝上
- 校正Z-轴 机器人的底面朝上
lingao@lingao:~/lingao_ws/src/lingao_project/lingaorobot/param/imu$ rosrun imu_calib do_calib
......
Orient IMU with X+ axis - Front side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Orient IMU with X- axis - Rear side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Orient IMU with Y+ axis - Left side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Orient IMU with Y- axis - Right side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Orient IMU with Z+ axis - Top side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Orient IMU with Z- axis - Bottom side of the robot facing up. Press [ENTER] once done.
Calibrating! This may take a while....
Done.
Computing calibration parameters... Success!
Saving calibration file... Success!
校准完成后需要重启bringup文件，让系统重新加载刚刚校准的参数。(提示：ctrl+c可关闭当前终端执行的任务)
roslaunch lingao_bringup bringup.launch
执行订阅/imu/data查看命令可看到角速度各项指标是否正常
rostopic echo /imu/data
角速度校准（编码器）
小车的角速度是通过编码器和车体姿态解算出来，在不同地面摩檫力也不同会导致旋转的角度出现偏差，这里将编码器换算的角速度单独拿出来校准。
- 打开终端（小车主控端）启动base_driver并且发布odom
roslaunch lingao_bringup lingao_base_driver_pub_odom.launch
- 打开终端（小车主控端），执行角速度调整脚本：
rosrun lingao_bringup calibrate_angular.py
如果报错Couldn't find executable named calibrate_angular.py below /home/lingao/lingao_ws/src/lingaoRobot/lingao_bringup这个是没有给py文件权限，需要增加执行权限
roscd lingao_bringup
sudo chmod -R +x scripts/
现在回到PC远程终端打开rqt
rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure
现在需要开始校准旋转角度是否正确，把带有指南针的设备放到车上（如手机指南针），记录开始的值，调整比例参数以达理想中的误差
– 调整方法：
– 第一次：假如一开始值是0度，逆时针旋转没一圈到44度，这时候还差44度才归零，((360-44)/360)=0.878
– 第二次：假如一开始值是0度，顺时针旋转超过一圈到10度，((360+10)/360)*0.878(0.878是乘以上一次值) = 0.902
– 后面调整方法类推
将校准好的值保存到（小车主控端）配置文件上，首先进入lingao_bringup/launch/目录，编辑文件值
roscd lingao_bringup/launch/
vim lingao_base_driver.launch
最后保存文件重启bringup生效，ROS的IMU与角速度校准完毕！
