Aperçu
ESP32 MicroROS Robot Car Virtual Machine en tant que contrôleur (Mac non pris en charge) est une voiture robot éducative ROS2 qui décharge les tâches de calcul complexes vers un environnement de machine virtuelle PC. Le robot utilise un co-processeur ESP32 embarqué et une communication MicroROS WiFi UDP pour transmettre les données/sensor à la machine virtuelle PC, où les calculs sont effectués et les décisions de contrôle sont générées.
Cette plateforme prend en charge ROS2 Humble et la programmation Python3, et est conçue pour les flux de travail d'apprentissage et de développement, y compris l'évitement d'obstacles par lidar, le suivi, la navigation cartographique, la simulation RViz et le contrôle de synchronisation multi-machines.
Caractéristiques principales
- Contrôle maître par machine virtuelle: Utilise une machine virtuelle côté PC comme contrôleur principal pour réduire le coût d'apprentissage, améliorer l'efficacité du calcul des algorithmes et prendre en charge le bricolage/les mises à niveau. Remarque: Le système Mac n'est pas pris en charge.
- Processeur ESP32 intégré: Fonctions Wi-Fi et Bluetooth intégrées ; prend en charge MicroROS pour la transmission de données en temps réel entre le robot et la machine virtuelle.
- Support ROS2 Humble: Ce produit utilise ROS2 Humble.
- Support multi-maître: En plus du maître de la machine virtuelle PC, prend également en charge l'utilisation de Raspberry Pi 5 ou Jetson Nano comme maître de bureau pour communiquer avec le châssis (avec documents d'utilisation et image système correspondants).
- Fonctions lidar TOF: Évitement d'obstacles par lidar, suivi par lidar, garde par lidar et patrouille par lidar.
- Options de contrôle à distance: Contrôle à distance via application iOS/Android ; contrôle en temps réel par manette/clavier multi-machine pour des mouvements synchronisés. La manette n'est pas incluse.
- Libération d'informations sur le robot : Le châssis peut libérer des données de contrôle provenant de capteurs tels que le radar, l'IMU, la vitesse et le buzzer vers la machine virtuelle.
- Puissance du & châssis : Corps en alliage d'aluminium ; 4 moteurs encodeurs 310 PCS ; Pack de batteries de grande capacité 7,4V.
Spécifications
ESP32 (Processeur intégré)
| Modèle ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Noyau | Microprocesseur Xtensa LX7 32 bits double cœur |
| Nombre de broches | 41 |
| Nombre de GPIOs | 36 |
| Fréquence principale de l'horloge | 240MHz |
| SRAM | 512KB |
| ROM | 384KB |
| PSRAM | 2MB |
| Flash | 4MB |
| Tension de fonctionnement | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 GHz |
| BT | V5.0 |
| Interface de communication | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Température de fonctionnement | -40~85C |
Lidar haute performance TOF (ORBBEC MS200)
Le MS200 adopte la méthode de télémétrie TOF, résiste à 30Klux de lumière forte, prend en charge la navigation cartographique intérieure et extérieure, rayon de mesure jusqu'à 12m, une zone aveugle de mesure de seulement 3cm, erreur de télémétrie de 2mm dans un rayon de 2 mètres, fréquence d'échantillonnage de 4500 fois/s, et fréquence de balayage de 7Hz~15Hz, prend en charge un débit de communication de 230400bps.
| Principe de télémétrie | Télémétrie TOF |
|---|---|
| Angle de balayage | 360 |
| Précision de l'angle de mesure | 0.8 |
| Résistance à l'intensité lumineuse ambiante | 30Klux |
| Poids | 40g |
| Étanche et résistant à la poussière | IP5X |
| Rayon de mesure | Objet noir : 12m |
| Distance de mesure minimale | 0,03m |
| Précision de mesure | <=4mm (0,2m~2m), <=15mm (2m~12m) |
| Fréquence d'échantillonnage | 4500 fois/s |
| Fréquence de balayage | 7Hz~15Hz |
| Dimensions | 37,7*37.5*33mm |
| Taux de communication | 230400 |
| Interface de communication | Port série asynchrone standard (UART) |
| Mode de conduite | Moteur sans balais intégré |
| Alimentation électrique | DC5.0 .5V |
| Support ROS | ROS1/ROS2 |
| Fichier certifié | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| Support Windows | Fournir un logiciel PC sur Windows |
Batterie de grande capacité 7.4V
Le robot MicroROS est équipé d'une batterie de capacité 7.4V-2000mAh avec une autonomie allant jusqu'à 5 heures.
| Tension nominale | 7.4V |
|---|---|
| Capacité nominale | 2000mAh |
| Courant nominal | 15A(7.5C) |
| Courant de décharge maximal | 20A(10C) |
| Batteries | 18650*2 |
| Taille de la batterie | 67*37*22mm |
| Poids | Environ 115g |
| Longueur du fil de décharge | 15cm(AWG14) |
| Longueur du câble de charge | 10cm |
| Tension maximale | 8.5V |
| Tension de coupure de décharge | 5.8V |
| Méthode de combinaison | Connexion parallèle/série |
| Courant de charge nominal | 0.2C |
| Courant de charge maximum | 1C |
| Protection contre la surcharge | Oui |
| Protection contre les surintensités | Oui |
| Protection contre la décharge excessive | Oui |
| Protection contre les courts-circuits | Oui |
Moteur à réduction métallique avec encodeur
Le moteur est équipé d'un encodeur Hall intégré pour le contrôle de la rétroaction de la vitesse et de la position.
| Modèle de moteur | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Tension nominale du moteur | 7.4V |
| Type de moteur | Magnet avec brosse |
| Rapport de réduction de l'ensemble d'engrenages | 1:20 |
| Arbre de sortie | Arbre excentrique de type D de 3mm de diamètre |
| Type d'encodeur | Encodeur Hall incrémental à phase AB |
| Tension d'alimentation de l'encodeur | 3.3-5V |
| Nombre de fils de l'anneau magnétique | 13 lignes |
| Type d'interface | PH2.0 6Pin |
| Vitesse avant réduction | 9000 tr/min |
| Vitesse après réduction | 450 tr/min |
| Couple nominal | 0.4kg*cm |
| Couple de blocage | >=1.0kg*cm |
| Courant nominal | <=0.65A |
| Courant de blocage | <=1.4A |
| Puissance nominale | 4.8W |
| Poids du moteur unique | Environ 70g |
| Fonction | Équipé d'une résistance de tirage, le MCU peut lire directement les impulsions de signal |
Applications
- Apprentissage et enseignement de ROS2 (théorie + pratique)
- Évitement d'obstacles par lidar, suivi (suivi), garde et patrouille
- Flux de travail de cartographie et de navigation SLAM (y compris la simulation RViz)
- Contrôle de synchronisation multi-robots et navigation multi-machines
- Pratique de communication de données et de pilote MicroROS/ESP32 (WiFi UDP via MicroROS)
Tutoriels & Ressources de code
Lien du tutoriel :http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Plan du cours (tel que fourni) :
- 01. Introduction: 1) ReadMe - itinéraire d'apprentissage 2) Introduction au lidar 3) Introduction à la carte de contrôle microROS 4) FAQ 5) À propos de la charge
- 02. Cours d'assemblage: Étapes d'assemblage
- 03. préparation: 1) Écrire le firmware 2) Comment installer et utiliser VM 3) Configuration de la carte de contrôle microROS 4) Connexion à l'agent microROS
- 04. Cours de télécommande VM: 1) Télécommande clavier VM 2) Télécommande manuelle VM
- 05. Cours de base sur les robots: 1) Publication d'informations sur le robot 2) Contrôle du robot par clavier 3) Contrôle du robot par poignée 4) Estimation de l'état du robot 5) Calibration de la vitesse linéaire 6) Calibration de la vitesse angulaire 7) Modèle URDF du robot
- 06. Cours sur le lidar: 1) Évitement par lidar 2) Suivi par lidar 3) Garde par lidar 4) Patrouille par lidar 5) Cartographie Gmapping 6) Cartographie Cartographer 7) Navigation évitement Navigation2 8) Cartographie APP Robot ROS 9) Navigation APP Robot ROS
- 07. Multi-machine course: 1) Contrôle de la poignée multi-machine 2) Contrôle du clavier multi-machine 3) Navigation multi-machine
- 08. Cours de base Linux: 1) Introduction au système Linux 2) Système de fichiers Ubuntu 3) Commandes courantes Ubuntu 4) Éditeurs courants Ubuntu 5) Commandes d'opération logicielle Ubuntu 6) Installation de machine virtuelle 7) Contrôle à distance SSH 8) Contrôle à distance VNC 9) Transfert de fichiers à distance 10) Bibliothèque de pilotes et communication 11) IP statique et mode point d'accès 12) Lier l'ID de l'appareil 13) Extension de capacité et allocation de ressources 14) Mettre à jour la source logicielle du système 15) Définir le mot de passe root 16) sudo sans mot de passe 17) Se connecter au réseau WiFi 18) Voir la version du système 19) Gestion de service personnalisée 20) Sauvegarder l'image système
- 09. Cours Docker: 1) Aperçu et installation 2) Commandes courantes 3) Compréhension approfondie et publication d'images 4) Interaction matérielle et traitement des données 5) Entrer dans le conteneur docker du robot
- 10. ROS2 cours de base: 1) Introduction à ROS2 2) Installation de ROS2 Humble 3) Environnement de développement ROS2 4) Espace de travail ROS2 5) Package de fonction ROS2 6) Nœud ROS2 7) Communication par topic ROS2 8) Communication par service ROS2 9) Communication par action ROS2 10) Message d'interface personnalisé ROS2 11) Cas de service de paramètre ROS2 12) Package méta-fonction ROS2 13) Communication distribuée ROS2 14) DDS ROS2 15) API liée au temps ROS2 16) Outils de commande communs ROS2 17) Utilisation de rviz2 ROS2 18) Boîte à outils rqt ROS2 19) Configuration du fichier de démarrage Launch ROS2 20) Outil d'enregistrement et de lecture ROS2 21) Modèle URDF ROS2 22) Plateforme de simulation Gazebo ROS2 23) Transformation de coordonnées TF2 ROS2
- 11. Développement de l'environnement de la carte de contrôle microROS: 1) Introduction à la carte de contrôle microROS 2) Configuration de l'environnement de développement ESP32-IDF 3) Outil de configuration ESP32-IDF 4) Installation des composants ESP32-microROS 5) Installation et démarrage de l'agent microROS 6) Gravure du firmware avec Flash-tool
- 12. ESP32 cours de base: 1) Allumer la lumière LED 2) Fonction du bouton 3) Piloter le buzzer 4) Communication série 5) Détection de la tension de la batterie 6) Piloter le servo PWM 7) Piloter le moteur 8) Lire les données de l'encodeur du moteur 9) Contrôles PID de la vitesse de la voiture 10) Lire les données IMU 11) Lire les données radar 12) Accéder aux données Flash 13) Table de partition et mémoire 14) Communication Bluetooth 15) Réseau WiFi 16) Analyse de la cinématique du robot
- 13. cours de base microROS: 1) Publier un sujet 2) S'abonner à un sujet 3) S'abonner et publier plusieurs sujets 4) S'abonner aux sujets du buzzer 5) S'abonner aux sujets du servo PWM 6) S'abonner aux sujets de contrôle de la vitesse 7) Publier le sujet de la vitesse 8) Publier le sujet des données IMU 9) Publier les sujets des données lidar 10) Interface de transmission personnalisée
Vidéo
Support
Pour des questions de compatibilité avant-vente (y compris la configuration de la machine virtuelle et les méthodes de contrôle) ou pour le support après-vente, contactez [email protected] or visitez https://rcdrone.top/ .
Détails

Micro-ROS étend ROS 2 aux microcontrôleurs à ressources limitées, permettant la communication ROS 2 via une couche d'agent.

Une machine virtuelle PC gère le travail de calcul intensif de ROS 2 tandis que le robot envoie des données de capteurs via Wi-Fi pour un contrôle réactif.

Le contrôle maître de la machine virtuelle simplifie l'installation, améliore les performances en utilisant les ressources du PC et facilite la sauvegarde/restauration.

Support de ROS 2 Humble avec des options de maître flexibles, y compris une machine virtuelle PC ou des maîtres embarqués compatibles.

Contenu d'apprentissage étape par étape et code d'exemple soutiennent les flux de travail robotiques ROS 2 courants, des bases aux démonstrations avancées.

Les fonctions lidar TOF permettent l'évitement d'obstacles, le suivi d'objets, les alertes de garde et les comportements de patrouille autonome.

Les options de contrôle incluent une application iOS/Android ainsi que la synchronisation multi-robots en temps réel à l'aide d'une poignée ou d'un clavier.

Les sujets de capteurs tels que le lidar, l'IMU, la vitesse des roues et l'état du buzzer peuvent être publiés au maître pour la surveillance et le contrôle.

La visualisation RViz aide à tester, déboguer et vérifier le comportement du robot lors du développement d'applications ROS 2.

Un co-processeur ESP32 embarqué fournit une communication Micro-ROS ainsi qu'un Wi-Fi/Bluetooth intégré pour le lien de données du châssis.

Le lidar MS200 TOF prend en charge la cartographie et la navigation avec un échantillonnage rapide et une résistance à la lumière forte pour des environnements variés.

Un pack de batteries de 7,4V fournit une alimentation portable pour des sessions d'apprentissage, de test et de démonstration prolongées.

Les moteurs à encodeur offrent un contrôle de mouvement stable avec retour d'information pour l'odométrie et les expériences de conduite en boucle fermée.

La documentation en ligne et les téléchargements guident l'installation, la configuration et la pratique des projets ROS 2.


Les dessins dimensionnels aident à planifier les ajouts et l'intégration avec des pièces DIY ou des établis de classe.

Ce qui est inclus couvre le châssis assemblé et les modules principaux, ainsi que le câblage, les outils et la documentation pour l'installation.
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