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教程丨基于HCR平台的自动导航系统(一)

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发表于 2017-1-25 10:35:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
服务机器人的核心问题在于自主定位与导航,它主要包括几大问题:% g+ O( M3 t' O
无需用户干预,机器人自主构建环境地图?
实时、高精度的获取机器人所在位置?
有效规避环境障碍,抵达目标地点?
在未知环境中,有效规划两地之间最短路线?
有了相应解决方案后,对于服务机器人厂商,还需要考虑如何快速与现有系统整合,加快产品上市?在高性能与低成本间如何获得平衡?8 B( m0 {. S1 J9 ]! b& A: s6 Y5 }
六大问题,一个对策
SLAMWARE系统就够了
SLAMWARE系统由高性能激光雷达RPLIDAR与定位控制引擎核心SLAMWARE Core构成。
( T% N0 q' z# {
SLAMWARE直接与RPLIDAR连接,并通过Control Bus与底盘连接。其中,High Speed Bus是一个高速的100M以太网,负责与人机交互系统连接,并传输地图数据。
7 p3 G' p% U9 Q, ^3 ]2 wSLAMWARE Core还支持超声波传感器、防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,将它们和激光雷达的数据融合在一起,利用信息融合,使机器人实现更加智能、实用的自主运动。
# U5 Z4 y' `& w看够了枯燥的文字说明和产品图片,拜托能不能拿点实际应用案例出来啊?  G  B6 c0 X+ M) g# j: Z1 J
今天,我们就来举个栗子。. s" `8 E4 z7 n7 j* B* W# q
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。" Z% F1 f) D2 E5 [9 x# J. o" W0 m
这是一款双轮驱动的移动平台,其底盘前部配有一个牛眼万向轮,并配有碰撞传感器,可以作为在紧急刹车的触发装置。7 h* H( R+ A8 G# Q4 S. ~
作为面向教育、科研和爱好者们的开源平台,HCR拥有丰富的传感器接口,方便用户快速搭建原型,验证设计思路。
  t. q4 q  A0 u那么,问题来了~$ X7 T3 H9 N9 \, Z' B3 g
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?
- _5 G6 {# Q% x$ Y# O0 M/ z$ I# u这和把大象装进冰箱一样,需要三步。  B* g  q) d  w2 w
第一步,安装RPLIDAR。2 W6 g, O2 Q7 y& q" p0 l9 d! f
第二步,安装SLAMWARE。; T& o- W; \# c9 o, T' G3 D0 `
第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。
6 r, j7 m# A3 ?; K当然,肯定没这么简单,今天小编就带你看看如何基于HCR平台搭载SLAMWARE自动导航系统。: M" N+ s8 [8 _6 ~  f+ S
1、系统组成
( ^5 G1 i; O* p8 K# t) tSlamware board Version 3.0
- ^: ]( g# M" b' N2 ]; P
RPLIDAR A2! w$ f8 M; e! Z( n) U' T, C' d& a5 f
DFrobot机器人平台(包含碰撞传感器*3, 超声传感器*3, 2-wheel直流减速电机), R/ o+ ~& r+ q; v9 V* N/ z( M
电机驱动板9 x0 w9 J$ Z' [( F
大电流锂聚合电池
/ P' |. f6 s. y' E& }- G杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块0 y/ I4 `7 K6 [5 N3 ]* W- N% p
2、结构图' [( S' D* y% |; o. W; y
硬件平台搭建; [1 x  e4 V) {5 x
(1)搭建好HCR平台(包含左右电机, 碰撞传感器, 超声波传感器),搭建HCR平台的最下面两层即可。; o7 O0 H9 R. g3 t6 J% p* E
(2)固定Slamware board V3, 电机驱动板, RPLIDAR A2(连线方向为小车前进方向,注意不要装反),  锂电池(固定在底盘的最下面一层), 5V电源/GND扩展板(下图左侧)。如图示: ( @0 f3 n/ G3 L; P; n
(3)连线:) g0 x) _7 H1 x/ e0 F  V
a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;
3 t4 _7 D( _6 [2 P* S& [3 Hb.Sonar:至多支持8个超声波传感器(本次安装左中右三个),分别插在板上J3位置的Sonar插口的1、2、3位置。超声传感器共有GND、Trig、ECHO、VCC四个引脚,分别和板上的这四个引脚相连即可;
/ |5 m1 c9 V# q' A+ sc.Bumper: 至多支持8个碰撞传感器(本次同样安装左中右三个),碰撞传感器的三个引脚分别为VCC、DATA、GND,V3板上的J22区域目前只有左右两个Bumper的数据接口,可以将中间Bumper的数据引脚接到GPIO上面;
# L+ @, j  \" u' i$ Y8 U$ {* }
d.电机驱动板/左右电机:
6 b% U7 @' n, W& Y( Q1 C9 k5 K  s& Q
硬件平台搭建完毕之后,我们离可自动导航的HCR平台又近了一步,下周我们会继续介绍如何进行固件代码配置。
7 q1 Y( G+ e% l# ?5 }. A
* p, |2 U% ]8 V0 C+ X& R  j: L
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2#
发表于 2017-1-25 19:03:39 | 只看该作者
这个机器人是干嘛的?
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