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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 g( q. E2 U5 U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?
) O" E; t/ x; H1 U4 J) D9 r$ E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。# v: b% b( Q0 v* ?" b0 ~, H
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。
# i/ Q+ j% O: M& h* s% ]0 N# HSLAMWARE 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。
8 I+ j5 X+ w: S# | g' Q$ Q6 j3 J/ T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?
! j1 r$ o) R$ }今天,我们就来举个栗子。0 L) t3 Z: }3 Y. k6 l$ Y" U% f' P' h
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。
! L/ J" U, [; S$ R6 a9 C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。
+ v. \ N4 A0 A5 j+ O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。- M$ q1 W# G5 H5 l5 w
那么,问题来了~. ~0 e4 U5 m! a
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?" ~3 ]" `0 [8 i5 Y& `
这和把大象装进冰箱一样,需要三步。! `$ O' {" B) Z6 `5 b% S& {, e: ^
第一步,安装RPLIDAR。8 E( B& ^/ x6 R% R/ g
第二步,安装SLAMWARE。* h v: s5 L0 Z( V- ]$ J
第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。! U- G1 h6 b+ }5 {4 i+ P
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。
% L: m! l" y7 P# H8 C! G* v9 j9 H% A1、系统组成8 S8 p5 {& a& ~" z2 A& N9 P
Slamware board Version 3.0
' b$ ?2 T, Z! L# ORPLIDAR A2+ P0 s8 K* q2 P
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)
3 S3 b3 u" D9 G/ I4 Z, a O电机驱动板
/ w, w8 v2 b6 n" g8 f# i T大电流锂聚合电池
4 y B# y4 ]4 E杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块
/ L: w% b: p, K" r4 c, ]2、结构图0 N2 i& S/ J: t5 c2 m
硬件平台搭建
/ W4 e3 ^, r& z& V' M+ ?% |# 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。+ S* i1 Q" x! N: y5 H) S
(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:
X# I; _/ Z6 e N& k, x3 x(3)连线:
. b& L G% V, v( X8 p, ua.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;
# x+ ~: M5 l4 z4 |. A: s. n: b3 ]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;
7 p% u+ e) @8 c7 a- d( Gc.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;- k) e3 j: f, {$ i
d.电机驱动板/左右电机: 8 ?+ E7 u( Q" X0 N
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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