先锋机器人编程手册.docx

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1、先锋机器人SDK1.简介概览先锋机器人开发软件：PioneerSDKPioneerSDK是一系列开发库和应用程序的集合，应用在所有MobileRobots移动机器人平台和可选配件上。标准PioneerSDK包含:开源库ARIA和ARNetworking，MobileEyes和Mapper3，还有SONARNL（或者ARNL）和MobileSim。2.主要软件介绍ARIA（控制接口库）和ARNetworking（通信接口库）ARIA是由Mobilerobots公司开发，用于机器人控制的核心SDK，它支持C++、Java和

2、Python语言，可以用于控制先锋系列机器人的运动。ARIA还包含一些开发工具，可以用来编写机器人控制软件，也可以进行跨平台开发（WindowsandLinux），比如：网络端口和多线程。先锋机器人的基本软件系统都是以ARIA为基础的。ArNetworking库用来实现机器人车载机上运行的软件和客户端应用程序（例如MobileEyes）的通讯功能。通过ArNetworking，用户可以向MobileEyes制定一个个性化的功能和显示窗口。ARNetworking提供了MobileRobots和网络通信的TCP/IP协议

3、层。它为客户端—服务器系统完美的处理了最底层的细节，包括串口通讯，命令和服务器命令包处理，时钟周期，多线程，以及多种附件的控制，如激光测距仪、电子罗盘等。ARIA的代码是完全开放的，因此客户可以按照自己的需求修改和扩展。定位导航软件（ARNL,SONARNL,MOGS）先锋机器人依靠定位导航库（ARNL,SONARNL,MOGS）来实现可靠且高质量的定位导航功能。软件库提供了丰富的函数接口，可以很简单地与用户开发软件互相融合，从而让用户有更多精力专注于机器人其他方面的研究。ARNL(高精度室内激光定位库)ARNL库通过

4、机器人的里程计和激光测距仪可以实现一个已经环境中的精确定位。ARNL软件的定位采用了MouteCalo/Makou算法，导航则是使用一种反复修改有效值的栅格计算方法。ARNL库是激光绘图和导航包的一部分，它需要相关绘图工具软件和SICK激光测距仪配合使用（需购买激光定位导航系统）。SONARNL(室内声纳定位库)SONARNL是利用声纳实现机器人自主导航和定位的开发库。在ARIA的基本库中加入了针对声纳用户的机器人定位的内容。SONARNL使用MouteCarlo/Markovd定位技术，同时导航则使用反复修正获取的值

5、来靠近通路。这种高级别的软件可以被应用到任意一款机器人中。机器人定位，可能位置及机器人的状态信息都可以由SONARNL获取。在地图中标定的目标点、存放点、禁止线或其他图标都能在SONARNL中被使用到。许多MobileEyes的特点，包括基本的地图导航都可以在SONARNL中使用（需购买声纳传感器）。MOGS(室外GPS定位库)MOGS适用于室外导航系统，MOGS库提供室外GPS定位，使用了机器人上的码盘，惯性传感器，和GPS接收器。任何有DGPS的机器人都可以使用，包括Seekur,SeekurJr和Pioneer3

6、AT。MobileSim（机器人仿真软件）MobileSim是基于Player/Stage的开源移动机器人的仿真软件，包含机器人以及周围环境模型，可以加载地图，获取传感器数据信息。用户编写的程序可以先在这个软件上进行测试，然后再上传到机器人车载PC上进行验证。MobileEyes（远程界面GUI）MobileEyes通过ARIA和ArNetworking实现，是一个GUI界面，通过网络，使先锋机器人平台可以进行远程初始化，操作和监视工作。Mapper3（地图绘制软件）Mapper3是地图绘制软件，它可以把激光测距仪获得

7、的信息（有一定的格式，可以用MobileEyes中获得，也可以用SickAutoLogger获得）自动生成地图，也可以让用户自己手动绘制地图，手动绘制的地图。利用Mapper3生成的地图都可以直接加载在MobileSim中。ACTS（摄像头色彩追踪系统）色彩跟踪系统（ACTS）为机器人平台提供了一种简单的基于色彩的目标跟踪功能。通过32个色彩通道和HSV色彩坐标，ACTS可以实现在不同光照条件下对多个目标进行跟踪。软件可以应用在目标识别，人机交互等领域。ACTS的GUI示教窗口也简化了选取、调制色彩跟踪的参数，可以对实

8、时采集到的图片进行此操作，也可直接导入之前保存好的图片。ACTS可以在Windows系统和Linux系统下使用。3.软件之间关系如图所示，ARIA库是整个先锋机器人的控制核心库，负责与底层控制板通信。ARNetworking库负责ARIA库与其他软件的通信，比如远程界面MobileEyes等。ARNL库则负责导航算法和存储地图，得