3、多机编队

3.1、简介

关于如何配置多机通讯和同步时间的问题，具体参考【多机手柄控制】这一节课；有网络的情况下直接同步网络系统时间，无需设置。

在使用多机手柄控制时，首先需要确保机器人在同一局域网下，配置同一个【ROS_MASTER_URI】；多个机器人控制运动，只可以有一个主机。本节案例设置虚拟机为主机，其他机器人为从机，有几个从机都可以；当然也可以设置某一机器人为主机其他为从机。

根据针对不同车型，只需在【.bashrc】中设置购买的车型即可，X1(普通四驱） X3（麦轮）X3plus（麦轮机械臂） R2（阿克曼差速） 等等，本节以X3为例

#树莓派5主控需要先进入docker，多执行此步骤
#如果运行脚本进入docker失败，请参考ROS/07、Docker教程
~/run_docker.sh

打开【.bashrc】文件

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sudo vim .bashrc

查找【ROBOT_TYPE】参数，修改相应的车型

xxxxxxxxxx
export ROBOT_TYPE=X3   # ROBOT_TYPE: X1 X3 X3plus R2 X7

3.2、使用

以虚拟机是主机，3台机器人是从机为例；使用前必须有地图。3台从机分别【robot1】、【robot2】、【robot3】，又将【robot1】设定位领航者，【robot2】、【robot3】设定为跟随着。玩该功能时确保场地足够大，以免撞机。且无避障功能。

【该例程不适合树莓派5主板驱动】

3.2.1、开启机器人

虚拟机端

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roscore

启动命令（robot1端），为方便操作，本节以【mono + laser + yahboomcar】为例。

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roslaunch yahboomcar_multi laser_bringup_multi.launch ns:=robot1            # laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_usb_bringup_multi.launch ns:=robot1        # mono + laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_astrapro_bringup_multi.launch ns:=robot1   # Astra + laser + yahboomcar

启动命令（robot2端），为方便操作，本节以【mono + laser + yahboomcar】为例。

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roslaunch yahboomcar_multi laser_bringup_multi.launch ns:=robot2            # laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_usb_bringup_multi.launch ns:=robot2        # mono + laser + yahboomcar
roslaunch yahboomcar_multi laser_astrapro_bringup_multi.launch ns:=robot2   # Astra + laser + yahboomcar

更多机器人以此类推。

3.2.2、开启多机编队

手柄控制开启过程参考【多机手柄控制】这一节课。

虚拟机端

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roslaunch yahboomcar_multi tf_queuebroad.launch use_rviz:=true map:=my_map

• 【use_rviz】参数：是否打开rviz。
• 【map】参数：地图名，要加载的地图。

启动之后，需要对机器人进行初始化位姿设置，具体设置方法参考【多机导航这一节课】，设置后如下图。

3.2.3、编队控制

打开动态参数调整工具

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rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure 

该工具可对每台机器人单独设置。

参数解析

【lin_Kp】、【lin_Ki】、【lin_Kd】：小车线速度PID调试。

【ang_Kp】、【ang_Ki】、【ang_Kd】：小车角速度PID调试。

开启【Switch】功能开关后，机器人自动保持【teams】参数设定的队形，【teams】参数只识别最近一次设定的值。如下图所示

• 一列纵队（vertical）

• 左右护卫（convoy）

• 一字横队（horizontal）

队形设定后，当我们控制【robot1】时，其他机器人无需控制自动保持该队形。

3.3、launch文件

tf_queuebroad.launch

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<launch>
    <arg name="first_robot1" default="robot1"/>
    <arg name="second_robot2" default="robot2"/>
    <arg name="third_robot3" default="robot3"/>
    <!-- 是否打开rviz || Whether to open rviz -->
    <arg name="use_rviz" default="true"/>
    <!-- 地图名 || Map name -->
    <arg name="map" default="my_map"/>
    <!-- 加载地图 || Load map -->
    <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find yahboomcar_nav)/maps/$(arg map).yaml"/>
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" required="true" args="-d $(find yahboomcar_multi)/rviz/tf_multi.rviz" if="$(arg use_rviz)"/>
    <!-- ############################# first_robot1 ############################# -->
    <node pkg="yahboomcar_multi" type="broad_queue.py" name="QueueBroad" output="screen" args="$(arg first_robot1)"/>
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg first_robot1)"/>
    </include>
    <!-- ############################# second_robot2 ############################# -->
    <node pkg="yahboomcar_multi" type="listener.py" name="RobotListener" output="screen"
          args="$(arg second_robot2) point1" ns="$(arg second_robot2)/">
        <rosparam param="linPIDparam">[1.0, 0, 1.0]</rosparam>
        <rosparam param="angPIDparam">[0.8, 0, 1.0]</rosparam>
    </node>
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg second_robot2)"/>
    </include>
    <!-- ############################# third_robot3 ############################# -->
    <node pkg="yahboomcar_multi" type="listener.py" name="RobotListener" output="screen"
          args="$(arg third_robot3) point2" ns="$(arg third_robot3)/">
        <rosparam param="linPIDparam">[1.0, 0, 1.0]</rosparam>
        <rosparam param="angPIDparam">[0.8, 0, 1.0]</rosparam>
    </node>
    <include file="$(find yahboomcar_multi)/launch/library/move_base_multi.launch">
        <arg name="ns" value="$(arg third_robot3)"/>
    </include>
</launch>

3.4、框架分析

节点查看

xxxxxxxxxx
rqt_graph

【QueueBroad】节点订阅来自每一个机器人的队列指令，该节点只会识别最近一次队形设置。

查看tf树

xxxxxxxxxx
rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree  

由上图可知【robot1】会发出两个坐标系【point1】和【point2】，【robot2】和【robot3】实时监听自身与该坐标系的关系，并使得自身坐标系与该坐标系重合。在【tf_queuebroad.launch】文件中，我们可以看出【robot2】跟随【point1】坐标系；【robot3】跟随【point2】坐标系。