KJX ENGINEERING GUIDE · 09

ROS 2 巡检车仿真到底控接口验收

固定一个仿真器和一套底盘接口,从模型、时钟、里程计和停止行为开始,再引入导航与真实底盘。

参考流程 · 目标底盘与场地待验证 进阶 参考学习时长 按模型和底盘接口评估 核查 2026-10-03
ROS 2 Jazzy / Nav2 / Gazebo Harmonic / micro-ROS / 可选 Webots、Jetson

公开资料核对,不使用未经确认的整机照片。

适用说明:本手册用于 项目约定的 ROS 2 Jazzy / Gazebo Harmonic 基线;Webots、Jetson 或 micro-ROS 为独立选配组合。实施时请以目标板卡、固件和外设的实际版本为准;正式交付的功能、资料与验收标准以订单或技术协议为准。
返回配置:ROS 2 巡检车仿真与底控预研 · 同版参考基线。手册是适用范围内的工程参考,不代表所选配置已经完成实测。

准备与目标

适用范围项目约定的 ROS 2 Jazzy / Gazebo Harmonic 基线;Webots、Jetson 或 micro-ROS 为独立选配组合
实施方式参考流程 · 目标底盘与场地待验证;按目标硬件执行并记录结果

开始前准备

  • 固定 ROS/仿真器发行版与依赖
  • 底盘尺寸、轮径、轮距和传感器位置
  • 实际底控协议及急停/失联规则
  • 可隔离的仿真和架空台架环境

完成后应得到

  • 让模型与底盘输入一致
  • 定位时钟/坐标/里程计错误
  • 避免仿真结果冒充真实导航

01 · 锁定模型和配套

底盘模型必须能对应实际物料。

3 个步骤
  1. 从项目 BOM 记录主机、底控、轮组、编码器、IMU、测距传感器和供电;选配件不自动视为已装。
  2. 固定 ROS、Nav2、仿真器和插件版本,记录 URDF/Xacro、地图/场景来源及其许可。
  3. 核对轮径、轮距、关节方向、传感器外参与质量,不用示意图估算生产尺寸。
✓ 模型与 BOM 对应✓ 版本链一致✓ 场景素材有来源

02 · 仿真最小接口

先证明状态反馈和停止逻辑。

3 个步骤
  1. 只启用底盘与必要传感器,记录 TF 树、frame_id、仿真时钟和话题 QoS。
  2. 测试前进、转向与零速度,比较命令、轮速和里程计方向及单位。
  3. 在仿真中停止命令发布或中断代理,记录超时后的速度输出和恢复行为,不把心跳在线当成执行器正常。
✓ 坐标单位一致✓ 里程计方向正确✓ 失联可停止

03 · 台架和单段导航

真实底盘先架空,导航先低速单段。

3 个步骤
  1. 底盘架空并留有硬件断电后,由负责人逐路核对底控协议、轮向、编码器与电源,不从完整导航任务直接起步。
  2. 映射速度、时间戳、反馈和故障码;选择 micro-ROS 时单独记录 agent、传输和 MCU 支持范围。
  3. 仿真通过后在受控场地验证一个短路径,再测试障碍、定位丢失和通信中断,保留每次失败日志。
✓ 底控映射可追溯✓ 真实停止独立验证✓ 任务范围受控
停止条件:未验证急停、速度上限和失联行为,不把机器人放到公共区域运行。

04 · 地图、配置与记录交接

仿真、台架、场地三个结果单独保存。

3 个步骤
  1. 归档模型/地图哈希、软件镜像、参数、接口表和 rosbag 或等价日志。
  2. 按约定路径统计成功率、停止距离、定位恢复、运行时间与供电温升,注明地面和负载条件。
  3. 外壳、轮胎、传感器位置或算法变化后重新标定受影响项,并更新 BOM 与测试基线。
✓ 三个阶段不混淆✓ 指标与场地可复查✓ 变更后复测明确

故障定位

现象常见原因建议动作
仿真能导航,实车不断绕圈轮向、轮径/轮距、TF 或里程计时间戳不一致停用导航,退回低速直线和原地转向,逐层比较轮反馈与坐标变换。

验收与归档

  • 模型和实际底盘映射一致
  • 仿真/台架/场地分别有记录
  • 急停与失联测试通过
  • 未完成的自主巡检能力不标已支持

建议随订单保存:板卡/PCB 版本、固件与依赖版本、BOM 修订号、操作人、测试日期、原始日志、异常样本和最终结论,方便后续复现、维护与售后。