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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:
4 r. X+ k, b% b6 Z2 o g$ ^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?
) ]' C5 T7 {4 _1 A: d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。
: y, c/ z# `$ h! ?( ]. ~4 DSLAMWARE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。
/ z/ B* x/ X: H$ f) ?6 J; ~- n# qSLAMWARE 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。
1 |0 ?0 L% _& H" v7 z/ A: Y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?
w$ V+ }6 D5 H8 k2 [今天,我们就来举个栗子。: C" ?+ v3 s2 o% [5 e1 R
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。! T0 T7 r( {0 Z1 k; j' F
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。
) h# o: h( H% a2 A$ o+ A2 p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。/ g5 _# r- V. |* I. y6 D3 [$ r
那么,问题来了~. z; r* d9 Y* Y- c L9 l2 u
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?
( y' X% X" f c, a9 a. ]/ E这和把大象装进冰箱一样,需要三步。
; ]9 L7 w% Y3 m# I9 C第一步,安装RPLIDAR。1 p$ M& |5 U" a ]
第二步,安装SLAMWARE。6 V% I. X: e: ^- X9 j
第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。
q8 ` L/ T: `2 c; 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。7 u3 |% E+ x7 i" I' Y
1、系统组成
% M/ d0 k$ h5 N: o2 CSlamware board Version 3.05 E1 ~9 p1 s) ~, [) e% [
RPLIDAR A20 d$ O( J, F# B! E" b8 v
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)
* `* M1 ^, G- X4 K0 c6 L电机驱动板
- x* @ B8 A% a# {; \3 W大电流锂聚合电池
! A$ K9 ^! i. t$ o4 W) ]! J杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块& v" p. D( M8 V9 \% E. t, z
2、结构图2 J/ g- @8 w, d4 r. f4 `
硬件平台搭建 N9 D1 Y* O! `6 Y" u, ?
(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。
7 w5 C3 j8 b: z( V; F& }(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: 7 R; _) z* Y: b, E* W( |( q
(3)连线:' ?. c1 D* ?' Q# V- N, V
a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;8 g, }3 L: p2 U) B
b.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;
% H/ J: k! R: _2 @! r5 r2 Pc.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;
3 \' A. E a1 wd.电机驱动板/左右电机: 7 t$ d6 v+ }3 G% V; A, R' T3 R
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。
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