Roboti mobili programabili N10
ROBWORKS
Manual de utilizare Rosbot
Întocmit de: Wayne Liu, Zijie Li, Reilly Smithers și Tara Hercz 30 octombrie 2024 Versiune #: 20241030
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
ROBWORKS
CUPRINS
1. Componente cheie 2. Specificații de produs 3. Introducere în controlerele ROS 4. Sistem de detectare: LiDAR și cameră de adâncime 5. Placă STM32 (control motor, gestionare a energiei și IMU) 6. Sistem de direcție și conducere 7. Managementul puterii 8. Tele-operare 9. ROS 2 Quick Start 10. Pachete ROS preinstalate 2 Humble
Rezumat Rosbot este conceput pentru dezvoltatorii, educatorii și studenții ROS (Robot Operating System). Inima Rosbot este cadrul software complet programabil și arhitectura hardware configurabilă bazată pe cea mai populară platformă robotică – ROS. Rosbot vine cu patru modele: Rosbot 2 – Potrivit pentru începătorii ROS și proiecte cu buget redus. Rosbot Pro – Potrivit pentru dezvoltatorii și educatorii ROS care au nevoie de un sistem versatil pentru prototipare rapidă sau predare. Rosbot Plus – Aceasta este versiunea 4WD a Rosbot cu sisteme independente de suspensie. Această categorie este suficient de serioasă pentru a fi luată în considerare pentru dezvoltarea industrială și comercială. Rosbot Plus HD – Aceasta este versiunea Heavy Duty a Rosbot Plus, a cărei sarcină utilă maximă este de până la 45 kg. Rosbot vine cu controlere ROS populare, cum ar fi: · Jetson Orin Nano · Jetson Orin NX
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
ROBWORKS
1. Componentă cheie
Varia% pe Rosbot 2
Imagine
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Rosbot Pro Rosbot Plus
2. Specificații produsului Matricea produsului
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Nume produs Raport de reducere a motorului Viteză maximă Greutate Dimensiune maximă sarcină utilă Rază de rotație minimă Durată de viață a bateriei
Alimentare electrică
Rosbot 2 1:27
Rosbot Pro 1:18
Rosbot Plus 1:18
Rosbot Plus HD 1:47
1.3 m/s 9.26 kg 16 kg 445*360*206 mm 0.77 m
1.65 m/s
2.33 m/s
0.89 m/s
19.54 kg
35.16 kg
35.18 kg
20 kg
22 kg
45 kg
774*570*227mm 766*671*319mm 766*671*319mm
1.02m
1.29m
1.29m
Aproximativ 9.5 ore (fără încărcare),
Aproximativ 8.5 ore (20% sarcină utilă)
Aproximativ 4.5 ore (fără încărcare), aproximativ 3 ore (20% sarcină utilă)
Baterie LFP 24v 6100 mAh + încărcător inteligent curent 3A
Codificator pentru roți de direcție
S20F Servo digital cuplu de 20 kg
DS5160 Servo digital cuplu de 60 kg
Roți din cauciuc masiv cu diametrul de 125 mm
Roți din cauciuc masiv cu diametrul de 180 mm
Roți gonflabile din cauciuc de 254 mm
Encoder de înaltă precizie cu fază AB de 500 de linii
Sistem de suspensie Sistem de suspensie coaxial pendular 4W Sistem de suspensie independent
Interfață de control
Aplicație iOS și Android prin Bluetooth sau Wifi, PS2, CAN, Port serial, USB
3. Introducerea controlerelor ROS
Există 2 tipuri de controlere ROS disponibile pentru utilizare cu Rosbot bazat pe platforma Nvidia Jetson. Jetson Orin Nano este mai potrivit pentru cercetare și educație. Jetson Orin NX este ideal pentru prototiparea produselor și aplicații comerciale. Următorul tabel ilustrează principalele diferențe tehnice dintre diferitele controlere disponibile de la Roboworks. Ambele plăci permit calcul la nivel înalt și sunt potrivite pentru aplicații robotice avansate, cum ar fi viziunea computerizată, învățarea profundă și planificarea mișcării.
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
4. Sistem de detectare: LiDAR și cameră de adâncime Un Leishen LSLiDAR este instalat pe toate variantele Rosbot, fie modelul N10, fie M10. Aceste LiDAR oferă o gamă de scanare de 360 de grade și percepția împrejurimilor și se laudă cu un design compact și ușor. Au un raport de zgomot semnal ridicat și o performanță excelentă de detectare a obiectelor cu reflectivitate ridicată/scăzută și funcționează bine în condiții de lumină puternică. Au o rază de detectare de 30 de metri și o frecvență de scanare de 12 Hz. Acest LiDAR se integrează perfect în Rosbots, asigurând că toate utilizările de cartografiere și navigație pot fi realizate cu ușurință în proiectul dvs. Tabelul de mai jos rezumă specificațiile tehnice ale LSLiDAR:
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
În plus, toate Rosbot-urile sunt echipate cu o cameră de adâncime Orbbec Astra, care este o cameră RGBD. Această cameră este optimizată pentru o multitudine de utilizări, inclusiv controlul gesturilor, urmărirea scheletului, scanarea 3D și dezvoltarea norului de puncte. Următorul tabel rezumă caracteristicile tehnice ale camerei de adâncime.
5. Placa STM32 (controlul motorului, managementul energiei și IMU) Placa STM32F103RC este microcontrolerul utilizat în toate Rosbot-urile. Are un nucleu RISC ARM Cortex -M3 pe 32 de biți de înaltă performanță, care funcționează la o frecvență de 72 MHz împreună cu memorii încorporate de mare viteză. Funcționează în intervalul de temperatură de la -40°C până la +105°C, potrivit pentru toate aplicațiile robotice din climatele din întreaga lume. Există moduri de economisire a energiei care permit proiectarea aplicațiilor de consum redus. Unele dintre aplicațiile acestui microcontroler includ: unități de motor, controlul aplicațiilor, aplicații robotizate, echipamente medicale și portabile, periferice pentru PC și jocuri, platforme GPS, aplicații industriale, interfon video pentru sisteme de alarmă și scanere.
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Miez STM32F103RC
Ceasul amintirilor, resetarea și gestionarea aprovizionării
Alimentați porturile I/O DMA Debug Mode
Cronometre
Interfață de comunicare
Caracteristici
CPU ARM32-bit Cortex M3
Viteza maxima de 72 MHz
512 KB de memorie Flash
64 kB de SRAM
Alimentare pentru aplicații de 2.0 până la 3.6 V și I/O
Modurile Sleep, Stop și Standby
Alimentare V pentru RTC și registre de rezervă
BĂŢ
Controler DMA cu 12 canale
SWD și JTAG interfețe
Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell
51 de porturi I/O (mapabile pe 16 vectori de întrerupere externi și toleranți la 5V)
Temporizatoare 4×16 biți
2 x temporizatoare PWM pentru controlul motorului pe 16 biți (cu urgență
Stop)
2 x temporizatoare watchdog (independent și fereastră)
Temporizator SysTick (contor invers de 24 de biți)
2 temporizatoare de bază pe 16 biți pentru a conduce DAC-ul
Interfață USB 2.0 de viteză maximă
Interfață SDIO
Interfață CAN (2.0B activă)
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
6. Sistemul de direcție și conducere Sistemul de direcție și conducere este integrat cu designul și construcția Rosbot. În funcție de modelul achiziționat, acesta va fi fie cu 2 roți, fie cu tracțiune pe 4 roți, ambele opțiuni fiind potrivite pentru o varietate de scopuri de cercetare și dezvoltare. Roțile tuturor Rosbot-urilor sunt din cauciuc solid cu anvelope de protecție împotriva zăpezii. Există un sistem de suspensie cu pendul coaxial, iar Rosbot-urile de gamă superioară sunt echipate cu amortizoare cu sisteme independente de suspensie, asigurându-se că este capabil să navigheze cu succes pe terenuri dificile. Specificații tehnice pentru direcție și conducere:
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Diagrama de proiectare a șasiului Rosbot: Rosbot 2
Rosbot Pro
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Rosbot Plus
7. Power Mag Power Mag – Baterie magnetică LFP: Toate Rosbot-urile vin cu un Power Mag de 6000 mAh, o baterie magnetică LFP (Lithium Iron Phosphat) și un încărcător de alimentare. Clienții pot actualiza bateria la 20000 mAh cu cost suplimentar. Bateriile LFP sunt un tip de baterie litiu-ion cunoscută pentru stabilitatea, siguranța și durata de viață lungă. Spre deosebire de bateriile tradiționale litiu-ion, care folosesc cobalt sau nichel, bateriile LFP se bazează pe fosfat de fier, oferind o alternativă mai durabilă și mai puțin toxică. Sunt foarte rezistente la evadarea termică, reducând riscul de supraîncălzire și incendiu. Deși au o densitate de energie mai mică în comparație cu alte baterii litiu-ion, bateriile LFP excelează în durabilitate, cu
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
durată de viață mai lungă, încărcare mai rapidă și performanță mai bună la temperaturi extreme, făcându-le ideale pentru vehiculele electrice (EV) și sistemele de stocare a energiei. Power Mag poate fi atașat la orice suprafață metalică a unui robot datorită designului său de bază magnetică. Face ca schimbarea bateriilor să fie rapidă și ușoară.
Specificatii tehnice:
Model de pachet de baterii
Core Material Cutoff Voltage
Vol. complettage Curent de încărcare
Descărcarea materialului învelișului
Performanţă
6000 mAh 22.4 V 6000 mAh Litiu Fier Fosfat
16.5V 25.55V
3A Metal 15A Descărcare continuă
20000 mAh 22.4 V 20000 mAh Litiu Fier Fosfat
16.5V 25.55V
3A Metal 20A Descărcare continuă
Conector mamă DC4017MM
Conector mamă DC4017MM
priză
(încărcare) XT60U-F mamă
(încărcare) XT60U-F mamă
conector (descărcare)
conector (descărcare)
Dimensiune Greutate
177*146*42mm 1.72kg
208*154*97mm 4.1kg
Protecția bateriei: Protecție la scurtcircuit, supracurent, supraîncărcare, supradescărcare, suport pentru încărcare în timpul utilizării, supapă de siguranță încorporată, placă ignifugă.
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Super Charge: Super Charge este o stație de încărcare automată livrată cu modelele Rosbot 2S, Rosbot Pro S, Rosbot Plus S și poate fi achiziționată separat pentru a funcționa cu Rosbot 2, Rosbot Pro și Rosbot Plus. 8. Tele-operare Există 4 moduri de a tele-opera robotul: 8.1 Controlat de controlerul PS2:
8.1.1. Conectați controlerul PS2 la placa PCB 8.1.2. Așteptați până când indicatorul devine roșu pe controler și apoi apăsați butonul Start. 8.1.3. Pe ecranul plăcii pcb, împingeți joystick-ul din stânga înainte și schimbați-l din modul de control ros în ps2. Următoarea fotografie arată cele două moduri de control diferite: ROS sau PS2:
8.2 Controlat de nodul ros2 și tastatură 8.2.1. Schimbați modul de control la ros 8.2.2. Asigurați-vă că activarea robotului funcționează (vezi secțiunea 9)
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
8.2.3. Rulați această comandă: python3 ros2/src/wheeltec_robot_keyboard/wheeltec_robot_keyboard/wheeltec_keyboard.py 4. Alternativ, puteți rula această comandă:
ros2 run wheeltec_robot_keyboard wheeltec_keyboard
8.3 Controlat de nodul ros2 și un controler USB A 8.3.1. Conectați un controler USB A 8.3.2. Schimbați modul de control la ros 8.3.3. Asigurați-vă că activarea robotului funcționează (vezi secțiunea 9) 8.3.4. Rulați această comandă:
Lansare ros2 wheeltec_joy wheeltec_joy.launch.py
8.4 Controlat de aplicația mobilă prin conexiune Wifi sau Bluetooth Vizitați stația de aplicații Roboworks website-ul și navigați la secțiunea Aplicații mobile cu control de la distanță pentru a descărca aplicația mobilă pentru telefonul dvs. mobil: https://www.roboworks.net/apps
9. ROS 2 Pornire rapidă Când robotul este pornit pentru prima dată, acesta este controlat de ROS în mod implicit. Adică, placa de control al șasiului STM32 acceptă comenzi de la controlerul ROS 2, cum ar fi Jetson Orin.
Configurarea inițială este rapidă și ușoară, de pe computerul gazdă (se recomandă Ubuntu Linux) conectați-vă la hotspot-ul Wi-Fi al robotului. Parola implicit este „dongguan”.
Apoi, conectați-vă la robot folosind SSH prin terminalul Linux, adresa IP este 192.168.0.100, parola implicită este dongguan. ~$ ssh wheeltec@192.168.0.100 Cu acces terminal la robot, puteți naviga la folderul spațiului de lucru ROS 2, sub „wheeltec_ROS 2” Înainte de a rula programe de testare, navigați la wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/ și localizați wheeltec_ROS 2 și localizați wheeltec_ROS XNUMX pentru a se asigura că această configurație trebuie să fie rulată corect, de obicei, această configurație trebuie să fie rulată corect. periferice. Acum puteți testa funcționalitatea robotului, pentru a lansa funcționalitatea controlerului ROS XNUMX, rulați:
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
„roslaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch” ~$ ros2 lansare turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch Într-un al doilea terminal, puteți utiliza nodul keyboard_teleop pentru a valida controlul șasiului, aceasta este o versiune modificată a popularului Turtle ex ROS2ample. Tip (mai mult control tele-op este disponibil în secțiunea 8): „ros2 run wheeltec_robot_keyboard wheeltec_keyboard”
10. Pachete ROS 2 Humble preinstalate Mai jos sunt următoarele pachete orientate către utilizator, în timp ce alte pachete pot fi prezente, acestea sunt doar dependențe. turn_on_wheeltec_robot
Acest pachet este crucial pentru a permite funcționalitatea robotului și comunicarea cu controlerul șasiului. Scriptul principal „turn_on_wheeltec_robot.launch” trebuie utilizat la fiecare pornire pentru a configura ROS 2 și controlerul. wheeltec_rviz2 Conține lansarea files pentru a lansa rviz cu configurație personalizată pentru Pickerbot Pro.
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
wheeltec_robot_slam SLAM Pachet de cartografiere și localizare cu configurație personalizată pentru Pickerbot Pro.
wheeltec_robot_rrt2 Explorarea rapidă a algoritmului de arbore aleatoriu – Acest pachet îi permite lui Pickerbot Pro să planifice o cale către locația dorită, prin lansarea nodurilor de explorare.
wheeltec_robot_keyboard Pachet convenabil pentru validarea funcționalității robotului și controlul utilizând tastatura, inclusiv de la un computer gazdă la distanță.
wheeltec_robot_nav2 Pachet ROS 2 Navigation 2 noduri.
wheeltec_lidar_ros2 Pachet ROS 2 Lidar pentru configurarea Leishen M10/N10.
wheeltec_joy Pachetul de control Joystick, conține lansare files pentru nodurile Joystick.
simple_follower_ros2 Algoritmi de bază de urmărire a obiectelor și liniilor folosind fie scanare laser, fie cameră de adâncime.
ros2_astra_camera Pachetul de camere de profunzime Astra cu drivere și lansare files.
Copyright © 2024 Roboworks. Toate drepturile rezervate.
Documente/Resurse
 |
Roboti mobili programabili ROBOWORKS N10 [pdfManual de utilizare Roboti mobili programabili N10, M10, N10, roboți mobili programabili N10, roboți mobili, roboți |
