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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:
9 x7 C7 K# I! u6 [) k' O0 r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?/ }6 ?* l) Z" u9 u/ i3 a
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。/ K2 [& b* s9 k' z. t3 D
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。
# n; n) A+ M! g% I6 }SLAMWARE 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。: ^% _# s7 R9 t6 Q
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?
3 y' ~- k/ @* S! e# n9 n今天,我们就来举个栗子。5 x4 O1 X7 F( f- ~1 w h o
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。
1 l: p. S1 O2 t2 o. ]8 p. @$ R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。. f U0 Z6 u! [" G3 T7 s2 Z
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/ T1 ?) [9 O, z" Z那么,问题来了~
# z3 D- O5 ^9 Y. n想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?
% {4 g1 X9 N' d% E, W$ t }0 B: J这和把大象装进冰箱一样,需要三步。
6 X$ `/ k' n- K' |# [$ Y第一步,安装RPLIDAR。
% s( l/ M/ Y& N D% C" _- F第二步,安装SLAMWARE。
# a/ b' V) _5 v$ v! g第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。/ j% _8 v- E' g( V( b
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。
$ H! I* r+ C" i* p- r1、系统组成$ L0 V7 \' g; k/ _
Slamware board Version 3.0
; a5 f/ f8 t) @! lRPLIDAR A2
1 ]+ n2 {6 _" z. y) K, ^; l8 A7 bDFrobot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)
' ? N, Z q1 M& F$ @+ i电机驱动板
3 i; q; W7 h/ r! ^$ s5 j大电流锂聚合电池
% s0 L3 M/ k$ k p杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块( a- y! t, w% t# z; v/ V- M4 y
2、结构图
' Z9 B8 {5 | G) U8 F硬件平台搭建
, r. J) n# W, p: X: n4 v6 q9 c- g M- o(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。4 k6 r/ v) s# B. A
(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: ' E6 a6 B2 |' S q
(3)连线:
/ F- E3 y! ?4 L% N( ?3 @a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;
3 q/ ~ J1 }. ^7 a4 m Rb.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;
7 k$ @/ i3 _( V9 f4 S, d! Ac.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;. {- m/ c* E% j" W6 m) \" F7 I n
d.电机驱动板/左右电机:
, i7 P) H' W' [' ^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。6 H$ C1 s& C3 c; b6 ^9 g( m; I
& P- F4 K5 h0 ]. e6 \8 u$ b
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