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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:
3 I8 w0 {$ Q/ 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?1 `1 \) a3 ?/ Y& q
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。
. i7 t6 Q- o, V8 v5 sSLAMWARE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。6 |& \9 t6 |( T0 G) V9 K
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。
2 J. a8 I4 O: x! ?' O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?) q9 F5 Z. T( D
今天,我们就来举个栗子。+ N; M1 r# u5 u# T |* j
这是DFrobot推出的HCR家用机器人开源项目平台。
4 a+ [( o' E' E/ u8 f( }6 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。
) e3 G4 ^, j9 h% b+ r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。
' v/ d; E1 _. `; k) g, b5 P那么,问题来了~- l6 }$ m3 j( [2 W* M5 @
想把HCR变成一个可自主移动的机器人小车需要几步呢?; Z" r D A0 E( Z8 ]& H3 k- t! l M& Y
这和把大象装进冰箱一样,需要三步。/ s* `3 T% m0 x2 n1 {; ?
第一步,安装RPLIDAR。
6 H. D+ q$ ~" M第二步,安装SLAMWARE。
2 U# O' g2 m# A& X/ ?8 E4 L& Z' c第三步,打开手机APP,想怎么玩就怎么玩。" G0 I$ C, J& Y! U( S
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。+ S' Z+ `/ Z% |
1、系统组成& o q6 o7 x/ E( m: @4 \9 G
Slamware board Version 3.0
, Q) s9 D7 H9 L6 Z" R4 {! p. FRPLIDAR A28 r0 \4 ? Z0 v* j% t9 M
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)
! i% ?/ e$ s# F; }电机驱动板7 c# X9 m, K9 J' U$ o1 \1 {9 B
大电流锂聚合电池
' ~& ?, d' j9 A杜邦线若干,VCC, GND 扩展版(自制)一块# ~* N$ ~" g0 P( I: }! i8 S! S
2、结构图
! Z$ Z- C8 M2 _$ w8 O硬件平台搭建% F! k( g7 ?. \) V& H# M+ w. 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。4 { n+ M8 u; @2 T E% k
(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: & f2 P3 W3 n L6 a8 C
(3)连线:4 S5 a. C4 m9 N6 V p! N2 p
a.RPLIDAR: 按照上述结构图将RPLIDAR A2 插入板上A2插口;+ y; a% e8 d, Y8 ?
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;& O: J) q5 Q1 f5 b- Q
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;
# n. |2 N4 ]' kd.电机驱动板/左右电机:
) O. H: b8 G( W( s' D3 r) k- v5 o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。8 y7 P2 s9 t& ?1 y- c
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