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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:5 }6 p8 b, A& ~6 H5 T* {% X
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?
: K, K+ {- D% M) I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。; r6 k: T' y/ X: x4 E
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。9 g6 M( @ H) m, V% |4 J
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。
% v- n' [% W2 e. u7 ^2 D. g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 o7 v- h# H! F6 k& ]
今天,我们就来举个栗子。
2 w; d8 n) ~5 o2 c& H: P, j这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。& J- ?! V' Y) {# B4 f$ d
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。% C; s$ o$ e8 ?9 k
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。. N3 t4 i8 b- d3 ^( r& S+ b0 `
那么,问题来了~
# I: K* }& V1 [8 K y3 x7 N想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?+ E; j& S5 w' j9 V) g
这和把大象装进冰箱一样,需要三步。4 A) }( e. g. d/ m
第一步,安装RPLIDAR。
; k) A+ T! I2 X6 \) A9 }- K第二步,安装SLAMWARE。
/ s0 E/ b9 N: {2 R2 F7 o' T第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。8 }8 B5 R0 V: o
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。8 I8 G) A3 j& s- I; u+ m# Q
1、系统组成5 T9 B) x; L) K7 v2 i
Slamware board Version 3.0
' M w% c5 C" x* zRPLIDAR A2
$ x0 G( E- W# mDFrobot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)
7 E6 o/ l) P0 b电机驱动板& {( r$ L7 N& P+ \6 y) ~. B/ g
大电流锂聚合电池
) ?0 S5 m' {7 h1 [: [杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块' ]4 p3 V/ Q/ Y3 c
2、结构图
i% ]/ u2 {; }, M7 Q" t硬件平台搭建
) W, W6 `; w8 p2 p/ 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。5 T: w4 G0 S8 T! ]3 I
(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 w; J0 A# s0 w
(3)连线:
$ f! W7 p! m. b8 J- x. S% Y5 |a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;/ m% D' U7 \$ F$ P6 n
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;
# F- l. |# Q3 ?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;
& V' n7 I3 U: hd.电机驱动板/左右电机: * }& L/ ?# U9 m& K( F0 j0 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。; m: U) E, {0 R1 z- G4 n
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