查看SKU:RB-13K285 EAI X4激光雷達測距模塊的源代碼

[[文件:x4.png|500px|有框|右]]
==產(chǎn)品概述==
YDLIDAR X4（以下簡稱：X4）的開發(fā)套件是為了方便用戶對X4進行性能評估和早期快速開發(fā)所提供的配套工具。通過X4的開發(fā)套件，并配合配套的評估軟件，便可以在PC上觀測到X4對所在環(huán)境掃描的點云數(shù)據(jù)或在SDK上進行開發(fā)。
==RPLIDAR開發(fā)套件清單==
[[文件:x41.png|850px|縮略圖|居中]]

==YDLIDAR X4開發(fā)套件說明==
[[文件:x42.png|850px|縮略圖|居中]]
==WINDOWS下的使用操作==
# 設備連接
在windows下對X4進行評估和開發(fā)時，需要將X4和PC互連，其具體過程如下：
[[文件:x43.png|850px|縮略圖|居中]]
先將轉(zhuǎn)接板和X4接好，再將USB線接到轉(zhuǎn)接板和PC的USB端口上，注意USB線的Micro接口接USB轉(zhuǎn)接板的USB_DATA，且X4上電后進入空閑模式，電機不轉(zhuǎn)。<br/>
部分開發(fā)平臺或PC的USB接口的驅(qū)動電流偏弱，X4需要接入+5V的輔助供電，否則雷達工作會出現(xiàn)異常。<br/>
[[文件:x44.png|850px|縮略圖|居中]]
===RPLIDAR 模組===
RPLIDAR開發(fā)套裝中包含了標準版本的RPLIDAR模組（A1M1—R1）。同時模組內(nèi)集成了可以使用邏輯電平（3.3V）驅(qū)動的電機控制器。開發(fā)者可以使用該電機驅(qū)動器使用PWM信號對電機轉(zhuǎn)速進行控制，而從控制RPLIDAR掃描頻率或者在必要時刻關(guān)閉電機節(jié)能。<br/>
====驅(qū)動安裝====
在windows下對X4進行評估和開發(fā)時，需要安裝USB轉(zhuǎn)接板的串口驅(qū)動。本套件的USB轉(zhuǎn)接板采用CP2102芯片實現(xiàn)串口(UART)至USB信號的轉(zhuǎn)換。其驅(qū)動程序可以在我司官網(wǎng)下載，或者從Silicon Labs的官方網(wǎng)站中下載：
[[文件:x45.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x46.png|850px|縮略圖|居中]]
設備管理會彈出com口
[[文件:x47.png|850px|縮略圖|居中]]
使用評估軟件
[[文件:x48.png|850px|縮略圖|居中]]
確認后，客戶端的頁面如下：
[[文件:x49.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x50.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x51.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x52.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x53.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x54.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x55.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x56.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x57.png|850px|縮略圖|居中]]
===LINUX下基于ROS的使用操作===
Linux發(fā)行版本有很多，本文僅以Ubuntu16.04、Kinetic版本ROS為例。
[[文件:x58.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x59.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x60.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x61.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x62.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x63.png|850px|縮略圖|居中]]
[[文件:x64.png|850px|縮略圖|居中]]


====注意事項====
[[文件:x65.png|850px|縮略圖|居中]]
==常見問題整理==
1、什么是激光雷達<br/>
答：激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區(qū)別：向目標發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關(guān)信息<br/>
參考：[http://baike.baidu.com/view/131602.htm?fr=aladdinRoboPeak 激光雷達百度百科]<br/>
激光雷達可以進行360°的掃描，因此可以將周邊最近6米以內(nèi)的最近的物體到模塊本身的距離測量出來。<br/>
也可以理解為激光雷達就是一圈的激光測距儀。<br/>
2、激光雷達能干什么<br/>
答：激光雷達可以進行360°的二維距離探測，SLAM，3D掃描與模型構(gòu)建，障礙物檢測，多點觸摸等<br/>
3、激光雷達有什么缺點<br/>
答：由于采用激光進行探測，所以無法正確反射激光的都會導致數(shù)據(jù)不準確，鏡面，透明玻璃，水等會導致數(shù)據(jù)偏離。所以如果有這種環(huán)境的地方，需要考慮用其他傳感器進行補充。<br/>
4、激光雷達有在 processing，Arduino, Raspberry or pcDuino上的樣例代碼嗎？
答：激光雷達有提供SDK，把SDK中的linux代碼在Raspberry or pcDuino 上編譯即可。processing可以直接獲取激光雷達的串口數(shù)據(jù)，根據(jù)SDK中提供的數(shù)據(jù)格式進行各種處理。Arduino下的驅(qū)動可以在以下網(wǎng)址找到。<br/>
[http://www.robopeak.com/blog/?p=618 激光雷達在Arduino下的驅(qū)動程序]<br/>
[http://www.robopeak.net/data/doc/rplidar/appnote/RPLDAPPN01-rplidar_appnote_arduinolib-zhCN.pdf 激光雷達Arduino平臺的使用說明]<br/>
[http://www.tudou.com/programs/view/rf2Lo7ov95U/?lvt=0&resourceId=0_07_10_28 激光雷達使用效果演示]<br/>
5、arduino是否可以用Robopeak的激光雷達做slam<br/>
答：arduino可以用robopeak的激光雷達作為傳感器，但是由于激光雷達的數(shù)據(jù)量較大（115.2kbps），以arduino的能力來說無法完成slam的處理，因此建議采用更高級一些的控制器來進行處理，例如樹莓派，pcduino，cubeboard等。但作為360的傳感器是完全可以使用的。<br/>
6、是否可以采用智能手機來作為激光雷達的數(shù)據(jù)處理。<br/>
答：是的，可以通過手機來進行激光雷達的數(shù)據(jù)處理。由于Robopeak提供的激光雷達采用串口通信，如果你有一定的編程基礎，可以參考Robopeak開源的sdk將激光雷達數(shù)據(jù)進行采集和處理。采集的方式可以直連或者通過其他無線的方式進行。<br/>
7、為什么我測量300mm的距離  給顯示290mm左右，測量800mm的距離  給顯示812mm 分辨率和精度有什么區(qū)別<br/>
答：分辨率是對距離的解析程度。在近距離情況下，由于傳感器激光出射角是在偏離中心位置的，所以你觀測的距離和傳感器觀測到的實際數(shù)據(jù)有一定偏差的。<br/>
近距離下你會發(fā)現(xiàn)有1cm左右的偏差。這倒不是說傳感器不準。 <br/>
8、如何進行激光雷達的標定<br/>
答：基本的思路如下<br/>
在已知距離Y用不透光平板擋住,讀取傳感器讀數(shù)X,然后用軟件進行數(shù)據(jù)擬合。<br/>
二次擬合的公式可以是：<br/>
Y = A*x^2 + B*x + C<br/>
其中，X是傳感器讀數(shù)，Y是真實數(shù)據(jù)。你先通過采集點的過程，用(X,Y)序列擬合這個函數(shù)，求出A B C三個系數(shù)。<br/>
以后，軟件采集到傳感器讀數(shù)了，代入到上述公式的x中，就求出標定后的距離值了
<br/>
10、想詢問下電機旋轉(zhuǎn)一圈能采集多少個點的數(shù)據(jù)？我使用arduino，我觀察到，每圈大概有10到20點的數(shù)據(jù)被采集到，這正常嗎？<br/>
答：采樣量能夠根據(jù)以下的公式來獲得：<br/>
number of samples = SAMPLE_RATE / rotation_frequency.<br/>
SAMPLE_RATE是有數(shù)據(jù)手冊提供的常數(shù)，這個數(shù)據(jù)一般為2000,是當前的旋轉(zhuǎn)速度。<br/>
距離來說，如果當前的轉(zhuǎn)速是5.5hz（或者說是330rpm）那采樣的數(shù)據(jù)應該是在2000/5.5＝363.6左右。<br/>
你可以用我們提供的SDK中的圖像采集工具進行檢查。<br/>
對于arduino來說，你會發(fā)現(xiàn)取樣數(shù)據(jù)會小于預期的數(shù)據(jù)，這是因為AVR的處理器能力確實沒有辦法做到這個處理能力。<br/>
對2000/秒的數(shù)據(jù)量來說，處理器必須在每個500毫秒內(nèi)處理完這些數(shù)據(jù)。但是對于16Mhz的處理器來說，這遠遠不足以處理每個接收到的數(shù)據(jù)節(jié)點。進來的數(shù)據(jù)就會被拋棄了。<br/>
11、我在用SDK里面提供的ultra_simple.exe測試時記錄下了角度制，并制成圖標發(fā)現(xiàn)在記錄角度時會重復的出現(xiàn)偏差/峰值（并不是單調(diào)遞增的）。為什么會出現(xiàn)這樣的表現(xiàn)？
有什么解決方法的建議呢？<br/>
答： 這種情況是正常的。這是由于激光點并不是由原點發(fā)射（這是由于激光雷達的光學特性）出來的。<br/>
如果你希望你的角度數(shù)據(jù)在圖表中已單調(diào)遞增的形式出現(xiàn)，請使用我們SDK中的ascendScanData() 函數(shù)。這個函數(shù)會重新調(diào)整數(shù)據(jù)的順序。在我們ROS節(jié)點驅(qū)動中使用這個函數(shù)來仿真，以便讓數(shù)據(jù)看起來像傳統(tǒng)的掃描儀（激光由中心發(fā)射）。你可以參考我們托管在github的代碼<br/>
由于我們是基于三角定位法的激光測距儀，所以激光點并不是由傳感器中心發(fā)出的。所以指向被測物體的角度并不是探測器的中心角度。發(fā)射角度和指向面有一定的夾角。由于角度偏移量取決于被檢測出的目標物體的距離的變化，雖然我們的傳感器保持采取在一個固定的時間周期的測量（傳感器的旋轉(zhuǎn)部件的角度增量是恒定的），所檢測到的目標點的角度增量可能仍是不同的。如果當前檢測到的物體的距離比前面的對象更遠，當前角度值可以小于前一個。此外，如果當前的樣本數(shù)據(jù)是無效的（沒有對象檢測），就沒有辦法來獲得實際的角度值，編碼器的原始角度值將被使用。<br/>
12、請問我怎么獲得這個激光雷達的資料<br/>
答：可以和客服直接聯(lián)系詢問索要或者和robopeak聯(lián)系哦。[www.slamtec.com robopeak官方網(wǎng)站]<br/>
13、使用這個激光雷達，推薦多少位的單片機？<br/>
答：32位，主頻100Mhz以上，內(nèi)存20k以上<br/>

==操作建議==
1.預熱與最佳工作時間<br/>
由于測距核心在工作中將產(chǎn)生熱量，建議在RPLIDAR工作（開啟掃描模式、掃描電機開始運轉(zhuǎn)）2分鐘后使用，此時測距精度將達到最佳水平。<br/>
2.環(huán)境溫度<br/>
當環(huán)境溫度與常溫差距過大時會影響測距系統(tǒng)的精度，并可能對掃描系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害。請避免在高溫（大于40攝氏度）以及低溫（小于-10攝氏度）的條件中使用。<br/>
3.環(huán)境光照<br/>
RPLIDAR的理想工作環(huán)境為室內(nèi)，室內(nèi)環(huán)境光照（包括無光照）不會對RPLIDAR工作產(chǎn)生影響。但請避免使用強光源直接照射RPLIDAR的視覺系統(tǒng)。<br/>
如果需要在室外使用，請避免RPLIDAR的視覺系統(tǒng)直接面對太陽照射，這將會可能導致視覺系統(tǒng)的感光芯片出現(xiàn)永久性損傷，從而使測距失效。<br/>
RPLIDAR標準版本在室外強烈太陽光反射條件下的測距范圍將縮短。<br/>

==視頻演示==
[[File:ji guang lei da01.png|400px|左|link=http://v.youku.com/v_show/id_XOTM5NDQyNTEy.html?from=y1.7-2]]
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
<br/>
==產(chǎn)品相關(guān)推薦==
[[文件:erweima.png|230px|無框|右]]
===產(chǎn)品購買地址===
[http://lifestyle201.com/goods-905.html EAI X4激光雷達測距模塊]<br/>
===周邊產(chǎn)品推薦===
[http://lifestyle201.com/goods-628.html 原裝進口 iSense 3D掃描儀 ipad 專用 3D systems 手持式掃描儀]<br/>
[http://lifestyle201.com/goods-642.html 手持3D掃描儀 Sense 3D scanner 美國3D Systems人像掃描靜物掃描]<br/>
===相關(guān)問題解答===
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=4743&fromuid=10780 RPLIDAR 激光雷達掃描測距儀開發(fā)套件 360度全方位掃描 6米測距簡介]<br/>
===相關(guān)學習資料===
[http://pan.baidu.com/s/1i3LAnOx 激光掃描測距系統(tǒng)使用手冊與說明書下載網(wǎng)址]<br/>
[http://www.robopeak.com/blog/?p=618 RPLIDAR現(xiàn)已支持ROS和Arduino]<br/>
[http://www.makerspace.cn/portal.php 奧松機器人技術(shù)論壇]<br/>