Visão Geral
O Carro Robot ESP32 MicroROS Virtual Machine como controlador (Mac Não Suportado) é um carro robot educativo ROS2 que descarrega tarefas de computação complexas para um ambiente de máquina virtual no PC. O robô utiliza um co-processador ESP32 a bordo e comunicação WiFi UDP MicroROS para transmitir dados/sensores para a máquina virtual no PC, onde os cálculos são concluídos e as decisões de controlo são geradas.
Esta plataforma suporta ROS2 Humble e programação em Python3, e é projetada para fluxos de trabalho de aprendizagem e desenvolvimento, incluindo evasão de obstáculos com lidar, seguimento, navegação de mapeamento, simulação RViz e controlo de sincronização multi-máquina.
Principais Características
- Controlo mestre da máquina virtual: Utiliza uma máquina virtual do lado do PC como controlador mestre para reduzir o custo de aprendizagem, melhorar a eficiência de computação de algoritmos e suportar DIY/upgrades. Nota: O sistema Mac não é suportado.
- Processador ESP32 integrado: Funções de Wi-Fi e Bluetooth integradas; suporta MicroROS para transmissão de dados em tempo real entre o robô e a máquina virtual.
- Suporte ROS2 Humble: Este produto utiliza ROS2 Humble.
- Suporte multi-master: Além do master da máquina virtual PC, também suporta o uso do Raspberry Pi 5 ou Jetson Nano como master de desktop para comunicar com o chassi (com documentos de uso de suporte e imagem de sistema correspondente).
- Funções de lidar TOF: Evitação de obstáculos com lidar, rastreamento com lidar, guarda com lidar e patrulha com lidar.
- Opções de controlo remoto: Controlo remoto via APP iOS/Android; controlo em tempo real de múltiplas máquinas com manete/teclado para movimentos síncronos. O controlador de manete não está incluído.
- Liberação de informações do robô: O chassi pode liberar dados de controle de sensores como radar, IMU, velocidade e buzzer para a máquina virtual.
- Chassi & potência: Corpo em liga de alumínio; 4PCS motor encoder 310; pacote de bateria de grande capacidade de 7.4V.
Especificações
ESP32 (Processador integrado)
| Modelo ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Núcleo | Microprocessador dual-core Xtensa LX7 de 32 bits |
| Número de pinos | 41 |
| Número de GPIOs | 36 |
| Frequência principal do relógio | 240MHz |
| SRAM | 512KB |
| ROM | 384KB |
| PSRAM | 2MB |
| Flash | 4MB |
| Tensão de operação | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 GHz |
| BT | V5.0 |
| Interface de Comunicação | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Temperatura de operação | -40~85C |
LiDAR de alto desempenho TOF (ORBBEC MS200)
O MS200 adota o método de medição TOF, suporta 30Klux de luz forte, suporta navegação e mapeamento em ambientes internos e externos, raio de medição de até 12m, uma zona cega de medição de apenas 3cm, erro de medição de 2mm dentro de 2 metros, frequência de amostragem de 4500 vezes/s e frequência de varredura de 7Hz~15Hz, suporta taxa de comunicação de 230400bps.
| Princípio de medição | Medida TOF |
|---|---|
| Ângulo de varredura | 360 |
| Precisão do ângulo de medição | 0.8 |
| Resistência à intensidade da luz ambiente | 30Klux |
| Peso | 40g |
| À prova d'água e à prova de poeira | IP5X |
| Raio de medição | Objeto preto:12m |
| Distância mínima de medição | 0.03m |
| Precisão de medição | <=4mm (0.2m~2m), <=15mm (2m~12m) |
| Frequência de amostragem | 4500 vezes/s |
| Frequência de varredura | 7Hz~15Hz |
| Dimensões | 37.7*37.5*33mm |
| Taxa de comunicação | 230400 |
| Interface de comunicação | Porta serial assíncrona padrão (UART) |
| Modo de acionamento | Motor sem escovas embutido |
| Fonte de alimentação | DC5.0 .5V |
| Suporte ROS | ROS1/ROS2 |
| Arquivo certificado | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| Suporte Windows | Fornecer software para PC no Windows |
Pacote de bateria de grande capacidade de 7.4V
O MicroROS Robot está equipado com uma bateria de 7.4V-2000mAh com uma duração de bateria de até 5 horas.
| Tensão nominal | 7.4V |
|---|---|
| Capacidade nominal | 2000mAh |
| Corrente nominal | 15A(7.5C) |
| Corrente máxima de descarga | 20A(10C) |
| Baterias | 18650*2 |
| Tamanho da bateria | 67*37*22mm |
| Peso | Cerca de 115g |
| Comprimento do fio de descarga | 15cm(AWG14) |
| Comprimento do cabo de carregamento | 10cm |
| Tensão máxima | 8.5V |
| Tensão de corte de descarga | 5.8V |
| Método de combinação | Conexão em paralelo/série |
| Corrente de carregamento nominal | 0.2C |
| Corrente máxima de carga | 1C |
| Proteção contra sobrecarga | Sim |
| Proteção contra sobrecorrente | Sim |
| Proteção contra descarga excessiva | Sim |
| Proteção contra curto-circuito | Sim |
Motor de redução metálica com encoder
O motor possui um encoder Hall embutido para controle de feedback de velocidade e posição.
| Modelo do motor | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Tensão nominal do motor | 7.4V |
| Tipo de motor | Imã com escova |
| Relação de redução do conjunto de engrenagens | 1:20 |
| Eixo de saída | Eixo excêntrico tipo D de 3mm de diâmetro |
| Tipo de encoder | Encoder Hall incremental de fase AB |
| Tensão de alimentação do encoder | 3.3-5V |
| Número de fios do anel magnético | 13 linhas |
| Tipo de interface | PH2.0 6Pin |
| Velocidade antes da desaceleração | 9000rpm |
| Velocidade após a desaceleração | 450 rpm |
| Torque nominal | 0.4kg*cm |
| Torque de estancamento | >=1.0kg*cm |
| Corrente nominal | <=0.65A |
| Corrente de estancamento | <=1.4A |
| Potência nominal | 4.8W |
| Peso do motor único | Cerca de 70g |
| Função | Equipado com resistor de pull-up, o MCU pode ler diretamente os pulsos de sinal |
Aplicações
- Aprendizagem e ensino de ROS2 (teoria + prática)
- Evitação de obstáculos com Lidar, rastreamento (seguindo), guarda e patrulha
- Fluxos de trabalho de mapeamento e navegação SLAM (incluindo simulação RViz)
- Controle de sincronização multi-robô e navegação multi-máquina
- Prática de driver MicroROS/ESP32 e comunicação de dados (WiFi UDP via MicroROS)
Tutoriais & Recursos de Código
Link do tutorial:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Esquema do curso (conforme fornecido):
- 01. Introdução: 1) ReadMe - percurso de aprendizagem 2) Introdução ao lidar 3) Introdução à placa de controlo microROS 4) FAQ 5) Sobre carregamento
- 02. Curso de montagem: Passos de montagem
- 03. Preparação: 1) Escrever firmware 2) Como instalar e usar VM 3) Configuração da placa de controlo microROS 4) Conectar ao agente microROS
- 04. Curso de controlo remoto VM: 1) Controlo remoto do teclado VM 2) Controlo remoto da pega VM
- 05. Curso básico de robótica: 1) Liberação de informações do robô 2) Controlo do robô pelo teclado 3) Controlo do robô pela pega 4) Estimativa do estado do robô 5) Calibração da velocidade linear 6) Calibração da velocidade angular 7) Modelo URDF do robô
- 06. Curso de Lidar: 1) Lidar evitar 2) Lidar seguir 3) Lidar guardar 4) Lidar patrulhar 5) Mapeamento Gmapping 6) Mapeamento Cartographer 7) Navegação Navigation2 evitar 8) Mapeamento da APP do robô ROS 9) Navegação da APP do robô ROS
- 07.Curso de multi-máquinas: 1) Controlo de manuseio de multi-máquinas 2) Controlo de teclado de multi-máquinas 3) Navegação de multi-máquinas
- 08. Curso básico de Linux: 1) Introdução ao sistema Linux 2) Sistema de ficheiros Ubuntu 3) Comandos comuns do Ubuntu 4) Editores comuns do Ubuntu 5) Comandos de operação de software do Ubuntu 6) Instalação de máquina virtual 7) Controlo remoto SSH 8) Controlo remoto VNC 9) Transferência de ficheiros remotos 10) Biblioteca de drivers e comunicação 11) IP estático e modo hotspot 12) Vincular ID do dispositivo 13) Expansão de capacidade e alocação de recursos 14) Atualizar fonte de software do sistema 15) Definir palavra-passe de root 16) sudo sem palavra-passe 17) Conectar à rede WiFi 18) Ver versão do sistema 19) Gestão de serviços personalizados 20) Fazer backup da imagem do sistema
- 09. Curso de Docker: 1) Visão geral e instalação 2) Comandos comuns 3) Compreensão aprofundada e publicação de imagens 4) Interação de hardware e processamento de dados 5) Entrar no contêiner Docker do robô
- 10.CURSO BÁSICO DE ROS2: 1) Introdução ao ROS2 2) Instalação do ROS2 Humble 3) Ambiente de desenvolvimento do ROS2 4) Espaço de trabalho do ROS2 5) Pacote de funções do ROS2 6) Nó do ROS2 7) Comunicação de tópicos do ROS2 8) Comunicação de serviços do ROS2 9) Comunicação de ações do ROS2 10) Mensagem de interface personalizada do ROS2 11) Caso de serviço de parâmetros do ROS2 12) Pacote de meta-funções do ROS2 13) Comunicação distribuída do ROS2 14) ROS2 DDS 15) API relacionada ao tempo do ROS2 16) Ferramentas de comando comuns do ROS2 17) Uso do rviz2 do ROS2 18) Caixa de ferramentas rqt do ROS2 19) Configuração do arquivo de inicialização do ROS2 Launch 20) Ferramenta de gravação e reprodução do ROS2 21) Modelo URDF do ROS2 22) Plataforma de simulação Gazebo do ROS2 23) Transformação de coordenadas TF2 do ROS2
- 11. ambiente de desenvolvimento da placa de controle microROS: 1) Introdução à placa de controle microROS 2) Configuração do ambiente de desenvolvimento ESP32-IDF 3) Ferramenta de configuração ESP32-IDF 4) Instalar componentes ESP32-microROS 5) Instalar e iniciar o agente microROS 6) Ferramenta de flash para queimar firmware
- 12.Curso básico de ESP32: 1) Ligar a luz LED 2) Função do botão 3) Acionar o buzzer 4) Comunicação serial 5) Detecção de tensão da bateria 6) Acionar servo PWM 7) Acionar motor 8) Ler dados do encoder do motor 9) Controle PID da velocidade do carro 10) Ler dados do IMU 11) Ler dados do radar 12) Acesso a dados de flash 13) Tabela de partição e memória 14) Comunicação Bluetooth 15) Rede WiFi 16) Análise cinemática de robôs
- Curso básico de microROS: 1) Publicar tópico 2) Assinar tópico 3) Assinatura e publicação de múltiplos tópicos 4) Assinar tópicos do buzzer 5) Assinar tópicos do servo PWM 6) Assinar tópicos de controle de velocidade 7) Liberar tópico de velocidade 8) Liberar tópico de dados do IMU 9) Publicar tópicos de dados do lidar 10) Interface de transmissão personalizada
Vídeo
Suporte
Para questões de compatibilidade pré-venda (incluindo configuração de máquina virtual e métodos de controle) ou suporte pós-venda, contacte [email protected] or visite https://rcdrone.top/.
Detalhes

Micro-ROS estende o ROS 2 a microcontroladores com recursos limitados, permitindo a comunicação ROS 2 através de uma camada de agente.

Uma máquina virtual de PC lida com o trabalho pesado de computação do ROS 2 enquanto o robô envia dados de sensores via Wi‑Fi para um controle responsivo.

O controle mestre da máquina virtual ajuda a simplificar a configuração, melhorar o desempenho utilizando recursos do PC e torna o backup/restauração mais fácil.

Suporte ROS 2 Humble com opções de mestre flexíveis, incluindo uma máquina virtual de PC ou mestres embutidos compatíveis.

Conteúdo de aprendizagem passo a passo e suporte de código de exemplo para fluxos de trabalho comuns de robótica ROS 2, desde o básico até demonstrações avançadas.

Funções de lidar TOF permitem a evitação de obstáculos, rastreamento de objetos, alertas de guarda e comportamentos de patrulha autônoma.

As opções de controlo incluem uma aplicação iOS/Android, bem como sincronização multi-robot em tempo real utilizando um manípulo ou teclado.

Os tópicos de sensores, como lidar, IMU, velocidade das rodas e estado do buzzer, podem ser publicados para o mestre para monitorização e controlo.

A visualização RViz ajuda a testar, depurar e verificar o comportamento do robô enquanto se desenvolvem aplicações ROS 2.

Um co-processador ESP32 a bordo fornece comunicação Micro-ROS, além de Wi-Fi/Bluetooth integrado para o link de dados do chassi.

O lidar TOF MS200 suporta mapeamento e navegação com amostragem rápida e resistência a luz forte para ambientes variados.

Um pacote de bateria de 7.4V fornece energia portátil para sessões de aprendizagem, teste e demonstração prolongadas.

Os motores com encoder proporcionam controlo de movimento estável com feedback para odometria e experiências de condução em malha fechada.

Documentação online e guia de downloads para instalação, configuração e prática de projetos ROS 2.


Desenhos dimensionais ajudam a planear complementos e integração com peças DIY ou bancadas de trabalho em sala de aula.

O que está incluído cobre o chassi montado e os módulos principais, além de fiação, ferramentas e documentação para configuração.
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