ROS基礎 六 實體機械人平台軟硬體組成與分析

2021-10-14 08:29:35 字數 1198 閱讀 6757

3. 總結

自下而上的分析實體機械人(差分輪速機械人)搭建中的關鍵過程。

底盤上的stm32主控板需要擁有如下處理功能。

執行機構: 兩個直流電機帶動主動輪。

驅動系統:

電源子系統:維護整個機械人的電源需求

電機驅動: 電機驅動模組(控制訊號 - > 電訊號) + 電機控制模組 (電訊號 -> 控制訊號)

感測器介面:超聲波、編碼器

遙控器等

驅動系統負責驅動執行機構。

常用的開發板有樹莓派,rk3399,firefly等等,很多感測器:比如視覺的和雷射雷達,都是直接與嵌入式開發板硬體連線進行資料互動。

如果說教育機械人,我們或許需要所謂的上位機pc;但是做成產品之後,很多功能編譯成包之後,就直接落實到嵌入式開發板上了。

開發板上需要安裝ubuntu + ros,通過ros的遠端分布式通訊機制實現與上位機pc的通訊。

上位機pc可以承擔一部分視覺化與需要高耗能的功能如視覺、slam、導航等。

通過串列埠進行通訊,按照對應的通訊協議。

開發板下發機械人運動的速度指令

機械人上傳里程計、超聲波等感測器資訊。

與stm32主控板通訊,可以用乙個**ros控制端節點:ros_controller**來進行管理。

該節點實現以下兩個功能:

訂閱速度控制指令/cmd_vel, 通過串列埠傳送速度控制指令,實現mrobot運動

通過串列埠讀取編碼器資訊,實際速度,發布機械人里程計odom資訊與tf

關於ros_control的詳細內容,可以參考教程

整個機械人系統(面向移動機械人),分為四大塊:

控制系統

主控板執行機構

感測器

第一部分: 控制系統

第二部分:主控板

第三部分:執行機構

第四部分:感測器

感測器種類很多,我們根據他獲取資訊的方式大致分為內受形和外感形

內部(**): 編碼器,陀螺儀,加速度計

外感(觀測):雷射雷達,各種相機,紅外,超聲

編碼器的資料通常由主控板處理,然後傳送給控制系統。

imu、lidar、camera,通常直接傳給控制系統來做資料分析與處理。

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