Hình 4 .2 Cấu trúc phần cứng điều khiển FWOMR
Hình 4.5 Quỹ đạo toàn cục
(a) Giá trị tham số cost_factor = 0,55; (b) Giá trị tham số cost_factor = 0,01 Giảm dần các giá trị đến cost_factor = 0,01, trong trường trường hợp này robot gần vật cản hơn so với khi cost_factor = 0,55, do đó quỹ đạo tồn cục của robot trong trường hợp thứ hai sẽ gần với vật cản hơn trường hợp thứ nhất. Việc tính tốn lựa chọn cost_factor liên quan đến kiến trúc phần cứng, hiệu năng bộ xử lý của từng robot nên việc chọn việc chọn tham số hợp lý sẽ đảm bảo thời gian và tốc độ xử lý robot.
Thuật tốn TEB trình bày ở trên cũng được ROS cung cấp một giao diện thực thi để dễ dàng xây dựng một hệ lập kế hoạch di chuyển cục bộ cho robot phù hợp với thuật toán này. Các ràng buộc động học về vận tốc và gia tốc của robot cần được thiết lập và là một trong những giá trị ảnh hưởng nhiều nhất đến kết quả tính tồn quỹ đạo cục bộ.
Sử dụng phần mềm Gazebo được tích hợp để có thể sử dụng trong ROS, mơi trường giả lập hoạt động của robot được tối ưu sao cho các điều kiện vật lý giống với môi trường thực tế với các tham số mô phỏng và thực nghiệm giống nhau:
Acc_lim_y (Tốc độ lớn nhất theo phương y): 1,5 m/s Acc_lim_theta (Tốc độ góc lớn nhất): 0,5 rad/s Bán kính robot: 0,3 mét
Bán kính bánh xe: 0,06 mét
Min_obstacle_dist (khoảng cách ngắn nhất đến vật cản): 0,5 mét
Include_costmap_obstacles: thêm các vật cản phát hiện được từ costmap vào Include_dynamic_obstacle (có xét đến cả vật cản động)
Tham số cho cảm biến lidar: Phạm vi quét lớn nhất: 0,2 ÷10 mét, Độ phân giải: 1o, góc quét: 360o.
Việc chọn thơng số phù hợp cho bản đồ chi phí là rất quan trọng vì chỉnh định các tham số này ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng của việc lập quỹ đạo cho robot. Hơn nữa, việc thiết lập các lớp trong bản đồ chi phí giúp cho việc phân luồng dữ liệu đến việc tính tốn quỹ đạo tồn cục và quỹ đạo cục bộ. Lớp gia tăng trong bản đồ chi phí được lựa chọn sao cho robot có thể vừa tránh được vật cản nhưng cũng ko bị lệch quá xa quỹ đạo toàn cục.
Ban đầu, lựa chọn thử nghiệm tham số lớp gia tăng inflation_radius = 1,5. Với tham số lớp đã chọn làm tăng khoảng an toàn đến vật cản vì vậy robot di chuyển với bán kính lớn dẫn đến lệch xa khỏi quỹ đạo tồn cục, tăng thời gian và tính hiệu quả khi di chuyển đến đích (Hình 4.6).