上次写了一个ROS移动机器人所需要的基础知识,给出了总体的框架,这一期讲一下硬件平台各个部分分别怎么选择或者怎么设计。
回顾上一期最后给出的网络图。
本期我们从硬件部分逐一突破。
先放一个宝卖ROS机器人。
看看它的价格。
(真的很贵。
从图中可以看出,整个机器人基本上包括底盘、电机、轮子、电池、覆盆子、电机驱动板、激光雷达和深度摄像头。覆盆子派和外部传感器都是现成产品,没有操作空间。重点是底部的电机驱动板,我们可以DIY的部分。事实上,现成的电机驱动板在网上销售,基本上已经做了很好的集成,代码也匹配,你只需要把代码烧进板就可以跑,但作为一个专业的工程师,你当然不满意使用,不要发挥他们的主观主动性。
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机械结构
这部分的机械结构让你自己玩。你可以在宝藏上购买现成的智能汽车底盘,基本上是一套,包括丙烯酸或铝合金底盘板、车轮,然后是配套的电机。这种话方便省事。缺点是你玩的空间不大,不能让机器人看起来像你想要的任何东西。整下图所示,有不同的结构,可以满足不同的运动模式。我在这里买了阿克曼结构,然后我把它改成了差速模式。事实上,我增加了一个通用轮。
如果你不想要这种风格,你想要自己DIY如果一个符合你自己的审美观,你必须自己买零件,然后自己设计底盘,确定电机、车轮和其他模块的安装位置,然后让我们谈谈关键的电机部件。
为了实现速度测量功能,您必须准备两个带有编码器的直流减速电机(至少有两个差速模式)。在选择电机时,应关注减速比、电压和编码器线数,并将在后期实现速度测量。
随意选择车轮和万向轮,可能如下,但你必须考虑这些东西安装在你自己设计的底盘上,如整体布局、开口位置等。
ok,这可能就是机械结构部分。
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外部传感器
前面也提到过,这部分没什么好说的,都是现成产品,直接买就好。价格从几百到几千不等。思岚的激光雷达A1比较常用,差不多500,深度摄像头几乎几百元就能买到,基本就够了,不需要追求极致的性能。并非所有的外部传感器都有,主要取决于你以后想用这个机器人实现什么功能,SLAM激光雷达可用于建图定位导航,摄像头可用于视觉等。
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ROS部署载体
ROS它是一个系统,而不是一个独立的系统,它依赖于它Ubuntu,也就是说,需要安装Ubuntu所以你需要一个能够安装系统的系统Ubuntu如果你想验证你的机器人功能,你必须首先让它ROS层和底层可以正常通信,所以你必须需要一个Ubuntu系统安装ROS,当你验证时,你可以在你的时候PC机器上装有虚拟机,在虚拟机中安装系统也可以运行,但在后期,您需要让机器人自由运行, 你不能让你的机器人携带你PC机器跑吧,此时体现了单板计算机的作用。市面上炒贼火的覆盆子派就是这种单板电脑,但是覆盆子派现在价格太贵了,我找到了国产的替代品——橘子派(价格几乎是覆盆子派的一半),也可以安装Ubuntu的,能安装Ubuntu就能安装ROS。两者的优缺点很明显,树莓派贵但是资料丰富,硬件成熟,国产的便宜但是用的人少,资料相对少而且不是特别完善,好像部分硬件的兼容性还不是很好,所以这个就见仁见智了,不差钱就选树莓派,预算少就选国产的。两者的优缺点是显而易见的。覆盆子派昂贵,但数据丰富,硬件成熟,国内便宜,但使用人少,数据相对较少,不是特别完美。似乎有些硬件的兼容性不是很好,所以这是不同的。如果你不缺钱,你可以选择覆盆子派,如果你的预算少,你可以选择国内的。张贴两张图片。
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底层控制
这部分主要是单片机和电机驱动芯片和姿态传感器。内容有点复杂。下一期我们将详细讨论。今天我们先写这个。