Panoramica
ESP32 MicroROS Robot Car Virtual Machine come controller (Mac non supportato) è un'auto robotica educativa ROS2 che scarica compiti di calcolo complessi in un ambiente di macchina virtuale PC. Il robot utilizza un co-processore ESP32 a bordo e comunicazione WiFi UDP MicroROS per trasmettere sensori/dati alla macchina virtuale PC, dove vengono completati i calcoli e generate le decisioni di controllo.
Questa piattaforma supporta ROS2 Humble e programmazione Python3, ed è progettata per flussi di lavoro di apprendimento e sviluppo che includono evitamento ostacoli lidar, inseguimento, navigazione mappata, simulazione RViz e controllo di sincronizzazione multi-macchina.
Caratteristiche principali
- Controllo master della macchina virtuale: Utilizza una macchina virtuale lato PC come controller principale per ridurre i costi di apprendimento, migliorare l'efficienza del calcolo degli algoritmi e supportare DIY/aggiornamenti. Nota: il sistema Mac non è supportato.
- Processore ESP32 integrato: Funzioni Wi-Fi e Bluetooth integrate; supporta MicroROS per la trasmissione di dati in tempo reale tra il robot e la macchina virtuale.
- Supporto ROS2 Humble: Questo prodotto utilizza ROS2 Humble.
- Supporto multi-master: Oltre al master della macchina virtuale PC, supporta anche l'uso di Raspberry Pi 5 o Jetson Nano come master desktop per comunicare con il telaio (con documenti di utilizzo di supporto e immagine di sistema corrispondente).
- Funzioni lidar TOF: Evitamento ostacoli lidar, tracciamento lidar, guardia lidar e pattugliamento lidar.
- Opzioni di controllo remoto: Controllo remoto APP iOS/Android; controllo multi-macchina maniglia/tastiera in tempo reale per movimenti sincronizzati. Il controller a maniglia non è incluso.
- Informazioni sul robot: Il telaio può rilasciare dati di controllo dai sensori come radar, IMU, velocità e buzzer alla macchina virtuale.
- Potenza del telaio &: Corpo in lega di alluminio; 4 motori encoder 310; pacco batteria ad alta capacità da 7,4V.
Specifiche
ESP32 (Processore integrato)
| Modello ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Kernel | Microprocessore dual-core a 32 bit Xtensa LX7 |
| Numero di pin | 41 |
| Numero di GPIO | 36 |
| Frequenza principale del clock | 240MHz |
| SRAM | 512KB |
| ROM | 384KB |
| PSRAM | 2MB |
| Flash | 4MB |
| Tensione operativa | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 GHz |
| BT | V5.0 |
| Interfaccia di comunicazione | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Temperatura operativa | -40~85C |
Lidar ad alte prestazioni TOF (ORBBEC MS200)
MS200 adotta il metodo di misurazione TOF, resiste a 30Klux di luce intensa, supporta la navigazione e la mappatura sia indoor che outdoor, raggio di misurazione fino a 12m, una zona cieca di misurazione di soli 3cm, errore di misurazione di 2mm entro 2 metri, frequenza di campionamento di 4500 volte/s e frequenza di scansione di 7Hz~15Hz, supporta una velocità di comunicazione di 230400bps.
| Principio di misurazione | Misurazione TOF |
|---|---|
| Angolo di scansione | 360 |
| Precisione dell'angolo di misurazione | 0.8 |
| Resistenza all'intensità della luce ambientale | 30Klux |
| Peso | 40g |
| Impermeabile e antipolvere | IP5X |
| Raggio di misura | Oggetto nero:12m |
| Distanza minima di misurazione | 0.03m |
| Precisione di misurazione | <=4mm (0.2m~2m), <=15mm (2m~12m) |
| Frequenza di campionamento | 4500 volte/s |
| Frequenza di scansione | 7Hz~15Hz |
| Dimensioni | 37.7*37.5*33mm |
| Velocità di comunicazione | 230400 |
| Interfaccia di comunicazione | Porta seriale asincrona standard (UART) |
| Modalità di guida | Motore brushless integrato |
| Alimentazione | DC5.0 .5V |
| Supporto ROS | ROS1/ROS2 |
| File certificato | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| Supporto Windows | Fornire software per PC su Windows |
Pacco batteria ad alta capacità da 7.4V
Il MicroROS Robot è dotato di una batteria con capacità di 7.4V-2000mAh con un'autonomia di fino a 5 ore.
| Tensione nominale | 7.4V |
|---|---|
| Capacità nominale | 2000mAh |
| Corrente nominale | 15A(7.5C) |
| Corrente massima di scarica | 20A(10C) |
| Batterie | 18650*2 |
| Dimensione della batteria | 67*37*22mm |
| Peso | Circa 115g |
| Lunghezza del cavo di scarica | 15cm(AWG14) |
| Lunghezza del cavo di ricarica | 10cm |
| Tensione massima | 8.5V |
| Tensione di cutoff di scarica | 5.8V |
| Metodo di combinazione | Connessione in parallelo/serie |
| Corrente di carica nominale | 0.2C |
| Corrente di carica massima | 1C |
| Protezione da sovraccarico | Sì |
| Protezione da sovracorrente | Sì |
| Protezione da scarica eccessiva | Sì |
| Protezione da cortocircuito | Sì |
Motore a riduzione metallica con encoder
Il motore ha un encoder Hall integrato per il controllo del feedback di velocità e posizione.
| Modello del motore | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Voltaggio nominale del motore | 7.4V |
| Tipo di motore | Magnete con spazzola |
| Rapporto di riduzione del set di ingranaggi | 1:20 |
| Albero di uscita | Albero eccentrico di tipo D con diametro di 3mm |
| Tipo di encoder | Encoder Hall incrementale di fase AB |
| Voltaggio di alimentazione dell'encoder | 3.3-5V |
| Numero di fili dell'anello magnetico | 13 linee |
| Tipo di interfaccia | PH2.0 6Pin |
| Velocità prima della decelerazione | 9000rpm |
| Velocità dopo la decelerazione | 450 rpm |
| Momento torcentale nominale | 0.4kg*cm |
| Momento torcentale di stallo | >=1.0kg*cm |
| Corrente nominale | <=0.65A |
| Corrente di stallo | <=1.4A |
| Potenza nominale | 4.8W |
| Peso del motore singolo | Circa 70g |
| Funzione | Dotato di resistore di pull-up, l'MCU può leggere direttamente i segnali di impulso |
Applicazioni
- Apprendimento e insegnamento di ROS2 (teoria + pratica)
- Evitamento ostacoli Lidar, tracciamento (seguire), guardia e pattugliamento
- Flussi di lavoro di mappatura e navigazione SLAM (inclusa la simulazione RViz)
- Controllo di sincronizzazione multi-robot e navigazione multi-macchina
- Pratica di driver MicroROS/ESP32 e comunicazione dati (WiFi UDP tramite MicroROS)
Guide & Risorse di Codice
Link al tutorial:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Schema del corso (come fornito):
- 01. Introduzione: 1) Leggimi - percorso di apprendimento 2) Introduzione al lidar 3) Introduzione alla scheda di controllo microROS 4) FAQ 5) Informazioni sulla ricarica
- 02. Corso di assemblaggio: Passaggi di assemblaggio
- 03. preparazione: 1) Scrivere il firmware 2) Come installare e utilizzare VM 3) Configurazione della scheda di controllo microROS 4) Collegarsi all'agente microROS
- 04. Corso di controllo remoto VM: 1) Controllo remoto della tastiera VM 2) Controllo remoto della maniglia VM
- 05. Corso base di robot: 1) Rilascio delle informazioni sul robot 2) Controllo della tastiera del robot 3) Controllo della maniglia del robot 4) Stima dello stato del robot 5) Calibrazione della velocità lineare 6) Calibrazione della velocità angolare 7) Modello URDF del robot
- 06. Corso Lidar: 1) Lidar evita 2) Lidar segue 3) Lidar guardia 4) Lidar pattuglia 5) Mappatura Gmapping 6) Mappatura Cartographer 7) Navigazione Navigation2 evita 8) Mappatura ROS Robot APP 9) Navigazione ROS Robot APP
- 07.Corso multi-macchina: 1) Controllo maniglia multi-macchina 2) Controllo tastiera multi-macchina 3) Navigazione multi-macchina
- 08. Corso base di Linux: 1) Introduzione al sistema Linux 2) File system di Ubuntu 3) Comandi comuni di Ubuntu 4) Editor comuni di Ubuntu 5) Comandi di operazione software di Ubuntu 6) Installazione di macchine virtuali 7) Controllo remoto SSH 8) Controllo remoto VNC 9) Trasferimento file remoto 10) Libreria driver e comunicazione 11) IP statico e modalità hotspot 12) Associazione ID dispositivo 13) Espansione della capacità e allocazione delle risorse 14) Aggiornamento della sorgente software di sistema 15) Imposta password di root 16) sudo senza password 17) Connessione alla rete WiFi 18) Visualizza versione di sistema 19) Gestione dei servizi personalizzati 20) Backup dell'immagine di sistema
- 09. Corso Docker: 1) Panoramica e installazione 2) Comandi comuni 3) Comprensione approfondita e pubblicazione delle immagini 4) Interazione hardware e elaborazione dei dati 5) Entra nel contenitore Docker del robot
- 10.CORSO BASE ROS2: 1) Introduzione a ROS2 2) Installazione di ROS2 Humble 3) Ambiente di sviluppo ROS2 4) Spazio di lavoro ROS2 5) Pacchetto funzione ROS2 6) Nodo ROS2 7) Comunicazione topic ROS2 8) Comunicazione servizio ROS2 9) Comunicazione azione ROS2 10) Messaggio interfaccia personalizzata ROS2 11) Caso servizio parametro ROS2 12) Pacchetto meta-funzione ROS2 13) Comunicazione distribuita ROS2 14) ROS2 DDS 15) API relative al tempo ROS2 16) Strumenti di comando comuni ROS2 17) Utilizzo di ROS2 rviz2 18) Toolbox ROS2 rqt 19) Configurazione file di avvio ROS2 Launch 20) Strumento di registrazione e riproduzione ROS2 21) Modello URDF ROS2 22) Piattaforma di simulazione ROS2 Gazebo 23) Trasformazione delle coordinate ROS2 TF2
- 11. Ambiente di sviluppo della scheda di controllo microROS: 1) Introduzione alla scheda di controllo microROS 2) Configurazione dell'ambiente di sviluppo ESP32-IDF 3) Strumento di configurazione ESP32-IDF 4) Installazione dei componenti ESP32-microROS 5) Installazione e avvio dell'agente microROS 6) Strumento di flashing per il caricamento del firmware
- 12.Corso base ESP32: 1) Accendere la luce LED 2) Funzione del pulsante 3) Azionare il buzzer 4) Comunicazione seriale 5) Rilevamento della tensione della batteria 6) Azionare il servo PWM 7) Azionare il motore 8) Leggere i dati dell'encoder del motore 9) Controlli PID della velocità dell'auto 10) Leggere i dati IMU 11) Leggere i dati del radar 12) Dati di accesso flash 13) Tabella delle partizioni e memoria 14) Comunicazione Bluetooth 15) Networking WiFi 16) Analisi cinematica del robot
- Corso base microROS: 1) Pubblicare argomento 2) Iscriversi all'argomento 3) Iscrizione e pubblicazione multi-argomento 4) Iscriversi agli argomenti del buzzer 5) Iscriversi agli argomenti del servo PWM 6) Iscriversi agli argomenti di controllo della velocità 7) Rilasciare l'argomento della velocità 8) Rilasciare l'argomento dei dati IMU 9) Pubblicare argomenti dei dati lidar 10) Interfaccia di trasmissione personalizzata
Video
Supporto
Per domande di compatibilità pre-vendita (inclusa la configurazione della macchina virtuale e i metodi di controllo) o supporto post-vendita, contattare [email protected] or visita https://rcdrone.top/.
Dettagli

Micro-ROS estende ROS 2 a microcontrollori a risorse limitate, abilitando la comunicazione ROS 2 attraverso uno strato agente.

Una macchina virtuale PC gestisce il pesante lavoro di calcolo di ROS 2 mentre il robot invia dati dei sensori tramite Wi-Fi per un controllo reattivo.

Il controllo master della macchina virtuale aiuta a semplificare la configurazione, migliorare le prestazioni utilizzando le risorse del PC e rende più facile il backup/ripristino.

Supporto ROS 2 Humble con opzioni master flessibili, inclusa una macchina virtuale PC o master embedded compatibili.

Contenuti di apprendimento passo-passo e codice di esempio supportano flussi di lavoro comuni della robotica ROS 2, dai concetti di base alle dimostrazioni avanzate.

Le funzioni lidar TOF abilitano l'evitamento degli ostacoli, il tracciamento degli oggetti, gli avvisi di guardia e i comportamenti di pattugliamento autonomo.

Le opzioni di controllo includono un'app iOS/Android e la sincronizzazione multi-robot in tempo reale utilizzando un manico o una tastiera.

Argomenti dei sensori come lidar, IMU, velocità delle ruote e stato del buzzer possono essere pubblicati al master per monitoraggio e controllo.

La visualizzazione RViz aiuta a testare, debug e verificare il comportamento del robot durante lo sviluppo di applicazioni ROS 2.

Un co-processore ESP32 a bordo fornisce comunicazione Micro-ROS oltre a Wi-Fi/Bluetooth integrati per il collegamento dati del telaio.

Il lidar MS200 TOF supporta mappatura e navigazione con campionamento veloce e resistenza alla luce forte per ambienti vari.

Un pacco batteria da 7,4V fornisce energia portatile per sessioni di apprendimento, test e dimostrazione prolungate.

I motori encoder forniscono un controllo del movimento stabile con feedback per odometria e esperimenti di guida in anello chiuso.

La documentazione online e le guide per i download riguardano l'installazione, la configurazione e la pratica dei progetti ROS 2.


Le dimensioni dei disegni aiutano a pianificare gli accessori e l'integrazione con parti fai-da-te o banchi di lavoro in aula.

Ciò che è incluso copre il telaio assemblato e i moduli principali, oltre a cablaggi, strumenti e documentazione per la configurazione.
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