第2章 实验环境准备与基线标定：硬件状态确认、传感器校准、环境参数记录表

适用场景

• 首次搭建A/B测试机器人平台，需建立可复现的初始状态。
• 硬件设备（机器人、传感器、工控机）经过运输、维修或长时间停用后重新上线。
• 每次执行正式A/B测试实验前，作为“预检清单”强制完成，确保两组机器人起始条件一致。

前置条件

• 已完成《第1章 实验方案与变量定义》，明确A/B两组所需硬件型号、传感器类型及环境参数范围。
• 所有设备已通电并处于待机模式，网络连接正常。
• 操作人员持有《设备操作许可证》或经工程师现场授权。
• 校准工具（标准靶标、水平仪、温度计、气压计、测距仪）已校验并在有效期内。

操作步骤

1. 硬件状态确认——对照《硬件清单检查表》逐项核对机器人本体、控制器、执行器、传感器模块的型号、固件版本、物理完整性（无松动、无破损、接线端子紧固）。
2. 传感器校准——按传感器类型执行对应校准规程，记录校准前后读数：
   • 激光雷达：旋转扫描标准圆柱靶标，输出点云偏差≤±2cm。
   • IMU：静止放置60s，采集加速度与角速度零偏值。
   • 深度相机：使用棋盘格标定板，完成内参/外参重校准。
3. 环境参数记录——使用标准仪器测量并填写《环境参数记录表》：
   • 温度（℃） 湿度（%RH） 气压（hPa） 光照（lux） 地面摩擦系数（近似）
4. 基线标定数据采集——运行“基线测试脚本”执行标准轨迹，记录各传感器实时数据10个样本，计算均值与标准差，作为后续A/B测试的比较基线。

# 启动基线采集
roslaunch ab_test baseline_collect.launch
# 执行标准路径（8字绕障）
rosrun ab_test standard_path_node
# 等待完成，数据自动存入 ~/ab_test_data/baseline/

输入输出物

责任边界

• 实验操作员：执行步骤1-4并填写所有记录表，签署《环境准备完成确认书》。
• 硬件工程师：负责校准工具有效性确认、传感器异常时提供技术支持。
• 实验负责人：审核基线标定结果，批准进入下一步“变量配置”。
• 警示：任何一项硬件状态不满足清单要求，不得进入A/B测试流程，必须退回“硬件维修/更换”环节。

记录材料

• 附件1：硬件状态确认表（模板）
• 附件2：传感器校准日志（激光雷达/IMU/深度相机分页）
• 附件3：环境参数记录表（含日期、时间、操作人）

异常处理

验收标准

1. 所有硬件在《硬件状态确认表》上标注为“合格”，且操作员与硬件工程师双签字。
2. 每类传感器校准偏差值满足：激光雷达≤±2cm，IMU零偏≤±0.03°/s（角速度）/±0.5m/s²（加速度），深度相机重投影误差≤0.5pixel。
3. 环境参数记录表中各参数均在机器人工作温度/湿度/光照/气压标称范围内，且至少记录一组数据。
4. 基线数据样本数≥10，且其传感器读数的标准差不超过该传感器出厂噪声标称值的1.5倍。
5. 所有记录材料已上传至项目管理平台（如SharePoint/Confluence），文件名遵循《实验文件命名规范》。