بررسی اجمالی
ماشین رباتیک ESP32 MicroROS به عنوان کنترلر (پشتیبانی نمیشود) یک ربات آموزشی ROS2 است که وظایف محاسباتی پیچیده را به محیط ماشین مجازی PC منتقل میکند. این ربات از یک پردازنده همزمان ESP32 و ارتباط WiFi UDP MicroROS برای انتقال حسگر/داده به ماشین مجازی PC استفاده میکند، جایی که محاسبات انجام شده و تصمیمات کنترلی تولید میشوند.
این پلتفرم از ROS2 Humble و برنامهنویسی Python3 پشتیبانی میکند و برای یادگیری و توسعه شامل اجتناب از موانع لیزری، دنبال کردن، ناوبری نقشهبرداری، شبیهسازی RViz و کنترل همزمان چند ماشین طراحی شده است.
ویژگیهای کلیدی
- کنترلر اصلی ماشین مجازی: از یک ماشین مجازی در سمت PC به عنوان کنترلر اصلی استفاده میکند تا هزینه یادگیری را کاهش دهد، کارایی محاسبات الگوریتم را بهبود بخشد و از DIY/بهروزرسانیها پشتیبانی کند. توجه: سیستم مک پشتیبانی نمیشود.
- پردازنده ESP32 onboard: توابع Wi-Fi و Bluetooth داخلی؛ از MicroROS برای انتقال دادههای زمان واقعی بین ربات و ماشین مجازی پشتیبانی میکند.
- پشتیبانی از ROS2 Humble: این محصول از ROS2 Humble استفاده میکند.
- پشتیبانی از چندین مستر: علاوه بر مستر ماشین مجازی PC، همچنین از استفاده از Raspberry Pi 5 یا Jetson Nano به عنوان مستر دسکتاپ برای ارتباط با شاسی پشتیبانی میکند (با مدارک استفاده پشتیبانی و تصویر سیستم مربوطه).
- توابع لیزر TOF: اجتناب از موانع لیزری، ردیابی لیزری، نگهبانی لیزری و گشتزنی لیزری.
- گزینههای کنترل از راه دور: کنترل از راه دور APP iOS/Android؛ کنترل چند ماشین با دسته/کیبورد به صورت زمان واقعی برای حرکات همزمان. کنترلر دسته شامل نمیشود.
- اطلاعات ربات: شاسی میتواند دادههای کنترلی را از حسگرهایی مانند رادار، IMU، سرعت و بوق به ماشین مجازی ارسال کند.
- شاسی & قدرت: بدنه آلیاژ آلومینیوم؛ 4 عدد موتور انکودر 310؛ بسته باتری با ظرفیت بالا 7.4V.
مشخصات
ESP32 (پردازنده روی برد)
| مدل ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| هسته | میکروپروسسور دو هستهای 32 بیتی Xtensa LX7 |
| تعداد پینها | 41 |
| تعداد GPIOها | 36 |
| فرکانس اصلی ساعت | 240MHz |
| SRAM | 512KB |
| ROM | 384KB |
| PSRAM | 2MB |
| فلش | 4MB |
| ولتاژ عملیاتی | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 GHz |
| BT | V5.0 |
| رابط ارتباطی | SPI، I2S، I2C، UART، USB OTG، SDIO، JTAG، DVP، LCD |
| دمای عملیاتی | -40~85C |
لیدار با عملکرد بالا TOF (ORBBEC MS200)
MS200 از روش اندازهگیری TOF استفاده میکند، در برابر 30Klux نور قوی مقاوم است، از ناوبری نقشهبرداری داخلی و خارجی پشتیبانی میکند، شعاع اندازهگیری تا 12 متر، منطقه کور اندازهگیری تنها 3 سانتیمتر، خطای اندازهگیری 2 میلیمتر در 2 متر، فرکانس نمونهبرداری 4500 بار در ثانیه و فرکانس اسکن 7Hz~15Hz را پشتیبانی میکند، نرخ ارتباط 230400bps را پشتیبانی میکند.
| اصل اندازهگیری | اندازهگیری TOF |
|---|---|
| زاویه اسکن | 360 |
| دقت زاویه اندازهگیری | 0.8 |
| مقاومت در برابر شدت نور محیطی | 30Klux |
| وزن | 40g |
| مقاوم در برابر آب و گرد و غبار | IP5X |
| شعاع اندازهگیری | شیء سیاه:12m |
| حداقل فاصله اندازهگیری | 0.03m |
| دقت اندازهگیری | <=4mm (0.2m~2m), <=15mm (2m~12m) |
| فرکانس نمونهبرداری | 4500 بار در ثانیه |
| فرکانس اسکن | 7Hz~15Hz |
| ابعاد | 37.7*37.5*33mm |
| نرخ ارتباط | 230400 |
| رابط ارتباطی | پورت سریال غیرهمزمان استاندارد (UART) |
| حالت درایو | موتور بدون برس داخلی |
| منبع تغذیه | DC5.0 .5V |
| پشتیبانی از ROS | ROS1/ROS2 |
| فایل تأیید شده | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| پشتیبانی از ویندوز | نرمافزار PC را در ویندوز ارائه دهید |
بسته باتری با ظرفیت بالا 7.4V
ربات MicroROS با باتری با ظرفیت 7.4V-2000mAh مجهز شده است که عمر باتری آن تا 5 ساعت است.
| ولتاژ نامی | 7.4V |
|---|---|
| ظرفیت نامی | 2000mAh |
| جریان نامی | 15A(7.5C) |
| حداکثر جریان تخلیه | 20A(10C) |
| باتریها | 18650*2 |
| اندازه باتری | 67*37*22mm |
| وزن | حدود 115g |
| طول سیم تخلیه | 15cm(AWG14) |
| طول کابل شارژ | 10cm |
| حداکثر ولتاژ | 8.5V |
| ولتاژ قطع تخلیه | 5.8V |
| روش ترکیب | اتصال موازی/سری |
| جریان شارژ نامی | 0.2C |
| حداکثر جریان شارژ | 1C |
| حفاظت در برابر شارژ بیش از حد | بله |
| حفاظت در برابر جریان بیش از حد | بله |
| حفاظت در برابر تخلیه بیش از حد | بله |
| حفاظت در برابر اتصال کوتاه | بله |
موتور کاهش فلز با انکودر
موتور دارای انکودر هال داخلی برای کنترل بازخورد سرعت و موقعیت است.
| مدل موتور | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| ولتاژ نامی موتور | 7.4V |
| نوع موتور | مغناطیس با برس |
| نسبت کاهش مجموعه دنده | 1:20 |
| محور خروجی | محور کج نوع D با قطر 3 میلیمتر |
| نوع انکودر | انکودر هال افزایشی فاز AB |
| ولتاژ تغذیه انکودر | 3.3-5V |
| تعداد سیمهای حلقه مغناطیسی | 13 خط |
| نوع رابط | PH2.0 6Pin |
| سرعت قبل از کاهش سرعت | 9000rpm |
| سرعت بعد از کاهش سرعت | 450 rpm |
| گشتاور نامی | 0.4kg*cm |
| گشتاور توقف | >=1.0kg*cm |
| جریان نامی | <=0.65A |
| جریان توقف | <=1.4A |
| قدرت نامی | 4.8W |
| وزن موتور تک | حدود 70 گرم |
| عملکرد | مجهز به مقاومت کششی، MCU میتواند به طور مستقیم پالسهای سیگنال را بخواند |
کاربردها
- یادگیری و تدریس ROS2 (نظریه + عمل)
- اجتناب از موانع لیزری، ردیابی (دنبال کردن)، نگهبانی و گشت زنی
- نقشهبرداری و ناوبری SLAM (شامل شبیهسازی RViz)
- کنترل همزمان چند ربات و ناوبری چند ماشین
- عملکرد درایور MicroROS/ESP32 و ارتباط داده (WiFi UDP از طریق MicroROS)
آموزشها & منابع کد
لینک آموزش:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
طرح دوره (طبق ارائه شده):
- 01.معرفی: 1) ReadMe - مسیر یادگیری 2) مقدمهای بر lidar 3) مقدمهای بر برد کنترل microROS 4) سوالات متداول 5) درباره شارژ
- 02. دوره مونتاژ: مراحل مونتاژ
- 03. آمادهسازی: 1) نوشتن فریمور 2) نحوه نصب و استفاده از VM 3) پیکربندی برد کنترل microROS 4) اتصال به عامل microROS
- 04. دوره کنترل از راه دور VM: 1) کنترل از راه دور صفحه کلید VM 2) کنترل از راه دور دسته VM
- 05. دوره پایه ربات: 1) انتشار اطلاعات ربات 2) کنترل صفحه کلید ربات 3) کنترل دسته ربات 4) برآورد وضعیت ربات 5) کالیبراسیون سرعت خطی 6) کالیبراسیون سرعت زاویهای 7) مدل URDF ربات
- 06. دوره Lidar: 1) اجتناب Lidar 2) دنبال کردن Lidar 3) نگهبانی Lidar 4) گشتزنی Lidar 5) نقشهبرداری Gmapping 6) نقشهبرداری Cartographer 7) اجتناب ناوبری Navigation2 8) نقشهبرداری اپلیکیشن ربات ROS 9) ناوبری اپلیکیشن ربات ROS
- 07.دوره چند ماشین: 1) کنترل دسته چند ماشین 2) کنترل صفحه کلید چند ماشین 3) ناوبری چند ماشین
- 08. دوره پایه لینوکس: 1) مقدمهای بر سیستم لینوکس 2) سیستم فایل اوبونتو 3) دستورات رایج اوبونتو 4) ویرایشگرهای رایج اوبونتو 5) دستورات عملیات نرمافزاری اوبونتو 6) نصب ماشین مجازی 7) کنترل از راه دور SSH 8) کنترل از راه دور VNC 9) انتقال فایل از راه دور 10) کتابخانه درایور و ارتباط 11) IP استاتیک و حالت هاتاسپات 12) بایند کردن شناسه دستگاه 13) گسترش ظرفیت و تخصیص منابع 14) بهروزرسانی منبع نرمافزاری سیستم 15) تنظیم رمز عبور ریشه 16) رمز عبور آزاد sudo 17) اتصال به شبکه WiFi 18) مشاهده نسخه سیستم 19) مدیریت خدمات سفارشی 20) پشتیبانگیری از تصویر سیستم
- 09. دوره داکر: 1) مرور کلی و نصب 2) دستورات رایج 3) درک عمیق و انتشار تصاویر 4) تعامل سختافزاری و پردازش داده 5) ورود به کانتینر داکر ربات
- 10.دوره پایه ROS2: 1) مقدمهای بر ROS2 2) نصب ROS2 Humble 3) محیط توسعه ROS2 4) فضای کاری ROS2 5) بسته عملکرد ROS2 6) نود ROS2 7) ارتباط موضوعی ROS2 8) ارتباط خدماتی ROS2 9) ارتباط عملیاتی ROS2 10) پیام رابط سفارشی ROS2 11) مورد خدمات پارامتر ROS2 12) بسته متا-عملکرد ROS2 13) ارتباط توزیع شده ROS2 14) ROS2 DDS 15) API مربوط به زمان ROS2 16) ابزارهای فرمان عمومی ROS2 17) استفاده از ROS2 rviz2 18) جعبه ابزار ROS2 rqt 19) پیکربندی فایل راهاندازی ROS2 20) ابزار ضبط و پخش ROS2 21) مدل URDF ROS2 22) پلتفرم شبیهسازی Gazebo ROS2 23) تبدیل مختصات TF2 ROS2
- 11. محیط توسعه برد کنترل microROS: 1) مقدمهای بر برد کنترل microROS 2) راهاندازی محیط توسعه ESP32-IDF 3) ابزار پیکربندی ESP32-IDF 4) نصب اجزای ESP32-microROS 5) نصب و راهاندازی عامل microROS 6) ابزار فلش برای بارگذاری فریمور
- 12.دوره پایه ESP32: 1) روشن کردن چراغ LED 2) عملکرد دکمه 3) راهاندازی بیزر 4) ارتباط سریال 5) تشخیص ولتاژ باتری 6) راهاندازی سروو PWM 7) راهاندازی موتور 8) خواندن دادههای انکودر موتور 9) کنترل PID سرعت خودرو 10) خواندن دادههای IMU 11) خواندن دادههای رادار 12) دسترسی به دادههای فلش 13) جدول پارتیشن و حافظه 14) ارتباط بلوتوث 15) شبکهسازی WiFi 16) تحلیل کینماتیک ربات
- دوره پایه microROS: 1) انتشار موضوع 2) اشتراک موضوع 3) اشتراک و انتشار چند موضوع 4) اشتراک موضوعات بیزر 5) اشتراک موضوعات سروو PWM 6) اشتراک موضوعات کنترل سرعت 7) آزادسازی موضوع سرعت 8) آزادسازی موضوع دادههای IMU 9) انتشار موضوعات دادههای lidar 10) رابط انتقال سفارشی
ویدیو
پشتیبانی
برای سوالات مربوط به سازگاری پیشفروش (شامل راهاندازی ماشین مجازی و روشهای کنترل) یا پشتیبانی پس از فروش، با [email protected] or تماس بگیرید https://rcdrone.top/.
جزئیات

Micro-ROS، ROS 2 را به میکروکنترلرهای با منابع محدود گسترش میدهد و ارتباط ROS 2 را از طریق یک لایه عامل امکانپذیر میسازد.

یک ماشین مجازی PC کارهای سنگین محاسباتی ROS 2 را انجام میدهد در حالی که ربات دادههای حسگر را از طریق Wi-Fi برای کنترل پاسخگو ارسال میکند.

کنترل اصلی ماشین مجازی به سادهسازی راهاندازی، بهبود عملکرد با استفاده از منابع PC و آسانتر کردن پشتیبانگیری/بازیابی کمک میکند.

پشتیبانی از ROS 2 Humble با گزینههای اصلی انعطافپذیر، از جمله یک ماشین مجازی PC یا مسترهای جاسازی شده سازگار.

محتوای یادگیری گام به گام و کد نمونه از جریانهای کاری رایج رباتیک ROS 2 از مبانی تا دموهای پیشرفته پشتیبانی میکند.

عملکردهای TOF lidar امکان اجتناب از موانع، ردیابی اشیاء، هشدارهای نگهبانی و رفتارهای گشتزنی خودکار را فراهم میکند.

گزینههای کنترل شامل یک برنامه iOS/Android و همچنین همگامسازی چند ربات بهصورت بلادرنگ با استفاده از یک دسته یا کیبورد است.

موضوعات حسگر مانند لیدار، IMU، سرعت چرخ و وضعیت بوق میتوانند برای نظارت و کنترل به مستر منتشر شوند.

تصویرسازی RViz به تست، اشکالزدایی و تأیید رفتار ربات در حین توسعه برنامههای ROS 2 کمک میکند.

یک پردازنده همزمان ESP32 درونبرد ارتباط Micro-ROS را فراهم میکند و همچنین Wi-Fi/Bluetooth یکپارچه برای لینک دادههای شاسی را ارائه میدهد.

لیدار MS200 TOF از نقشهبرداری و ناوبری با نمونهبرداری سریع و مقاومت در برابر نور قوی برای محیطهای متنوع پشتیبانی میکند.

یک بسته باتری 7.4V انرژی قابل حمل برای یادگیری، تست و جلسات نمایشی طولانیمدت تأمین میکند.

موتورهای انکودر کنترل حرکت پایدار را با بازخورد برای اودومتری و آزمایشهای رانندگی حلقه بسته فراهم میکنند.

راهنمای مستندات آنلاین و دانلودها برای نصب، پیکربندی و تمرین پروژه ROS 2.


نقشههای ابعادی به برنامهریزی افزودنیها و ادغام با قطعات DIY یا میزهای کار کلاس کمک میکند.

موارد شامل شده شامل شاسی مونتاژ شده و ماژولهای اصلی، به علاوه سیمکشی، ابزار و مستندات برای راهاندازی است.
Related Collections
