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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 | 显示全部楼层 |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:2 M, X; O0 V; f4 k, l
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?+ _3 p( Y- L  j, |
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。8 O/ H( E6 x/ s: z( E' L1 W
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。% B0 h' ~$ |" F  g$ [2 g/ i
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。$ h* I, ^! ?1 C( k- X
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?6 Z. p; @; j! W6 D5 m
今天,我们就来举个栗子。
7 F9 m) o: E. a( T这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。4 q8 I: a$ d' P) c' H' @7 r8 N
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。% d# b. x$ i% [
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。0 F& w# r; `" U6 h; ?, q
那么,问题来了~' m3 }9 T* B+ }# B. x" {& w# |
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?
' D! p4 P9 _1 a( X% Z+ K这和把大象装进冰箱一样,需要三步。8 k  G5 L& I" Z) ~9 k, B6 E% _
第一步,安装RPLIDAR。% z; c4 Q0 [  O" u  c( e1 _: q0 @
第二步,安装SLAMWARE。
' y1 G5 [* r: T- Q. o# q第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。$ ?. b4 I3 w/ L
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 M$ z  C0 [
1、系统组成. C  U! f  P& y
Slamware board Version 3.0
0 M, `2 e5 g( h
RPLIDAR A28 R+ H/ e$ Q, ~, [( 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)
: h: X6 }: i3 I+ H4 t8 c  `
电机驱动板
- Z8 ?% t( ^- U1 a6 u9 E
大电流锂聚合电池& G& G. d9 b$ ?. T6 F
杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块
: r9 h0 h; F1 S2、结构图* N  i% G8 }$ r8 b/ f4 P) K
硬件平台搭建$ ]' N2 q$ y7 {! {' M, T9 p
(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。3 @& x  k6 Y" L' X4 |- Z
(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:
# U' c$ B5 d/ c4 k7 O9 q  X
(3)连线:7 i9 Z1 _# N! X* T
a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;
3 }  X8 q% a& e  L1 Zb.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;6 |5 \2 [8 H, f( u" y+ J
c.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 y# v! Y5 {: n2 ~0 i/ d1 k
d.电机驱动板/左右电机:
& Y* J0 O! n( i4 O) L' H4 s& t
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。' k6 H/ l8 H8 V" E0 j, n( ^

* Z" C" l5 U. r( O6 O- R
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发表于 2017-1-25 19:03:39 | 显示全部楼层
这个机器人是干嘛的?
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