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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:* ~# n* A$ |2 d# \
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?. ~, b/ t: p3 e+ `) t+ W3 ?
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。
) R% H- b; O: h$ LSLAMWARE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。
) a4 o. @+ L3 V0 P/ l! v% D" k) xSLAMWARE 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。
* r3 W. Z, x/ J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? z) g0 o6 }4 q( W* s7 A, i
今天,我们就来举个栗子。, C. r2 k* U7 n6 G _
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。
1 U n+ _7 K" f8 r! y, I* ^9 H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% N A% @: B4 {- k; l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。5 A1 y! C4 x& G% v6 A
那么,问题来了~6 u+ H% T, X2 D! V" {
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?/ o$ F0 N L! H0 Q. X; {
这和把大象装进冰箱一样,需要三步。 |; A& e6 U' m X
第一步,安装RPLIDAR。5 ]1 n5 T- q& D- ~# y3 {
第二步,安装SLAMWARE。
0 i1 t5 \! b7 ] S9 R9 |) v第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。
) i8 M6 @; @0 Q- y6 W& y8 e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。
" }: {! c0 i u+ k9 e1、系统组成# m8 j- w5 j' W! {
Slamware board Version 3.0% [5 q$ ]' _& e7 E& R. Y
RPLIDAR A2
' x7 m4 @" T! }7 x4 k% ZDFrobot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" m! F8 o; W电机驱动板
4 H4 M k) G$ e/ @, y大电流锂聚合电池
0 j3 C% c0 h8 X4 f杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块: b& o' i5 l h& a( k# s
2、结构图/ n/ _: u }. ~0 e ~# z+ Z; L! y0 u
硬件平台搭建: T) H5 i; \4 q3 f8 [. }/ w7 V! i3 }, y
(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。
( r8 }4 G: ~8 b+ ~8 X8 {(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:
" @! b2 J$ g8 J# V6 b(3)连线:
8 Z P$ k# f8 O0 q/ G+ Sa.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;$ Y" f0 o# w' K: l
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;
N, T z3 |! g" Z; z4 Rc.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;# @& p3 z. E% l5 Y, |$ K5 z* m, q0 y
d.电机驱动板/左右电机:
. B% p, x2 [- g Y2 a; E6 X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。
4 Z. g4 v9 p5 l9 W( k: P
. R* a& ]. q1 M! `2 R |
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