Обзор
ESP32 MicroROS Роботизированная машина виртуальная машина в качестве контроллера (Mac не поддерживается) - это образовательная роботизированная машина ROS2, которая переносит сложные вычислительные задачи в среду виртуальной машины ПК. Робот использует встроенный сопроцессор ESP32 и MicroROS WiFi UDP для передачи данных/датчиков на виртуальную машину ПК, где выполняются вычисления и принимаются решения по управлению.
Эта платформа поддерживает ROS2 Humble и программирование на Python3 и предназначена для учебных и рабочих процессов разработки, включая избегание препятствий с помощью лидаров, следование, навигацию по картам, симуляцию RViz и синхронизацию управления несколькими машинами.
Ключевые особенности
- Управление виртуальной машиной: Использует виртуальную машину на стороне ПК в качестве главного контроллера для снижения затрат на обучение, повышения эффективности вычислений алгоритмов и поддержки DIY/обновлений. Примечание: Система Mac не поддерживается.
- Встроенный процессор ESP32: Встроенные функции Wi-Fi и Bluetooth; поддерживает MicroROS для передачи данных в реальном времени между роботом и виртуальной машиной.
- Поддержка ROS2 Humble: Этот продукт использует ROS2 Humble.
- Поддержка многомастера: В дополнение к виртуальной машине на ПК, также поддерживает использование Raspberry Pi 5 или Jetson Nano в качестве настольного мастера для связи с шасси (с поддерживающими документами и соответствующим образом системы).
- Функции TOF лидара: Избежание препятствий с помощью лидара, отслеживание лидара, охрана лидара и патрулирование лидара.
- Опции дистанционного управления: Дистанционное управление через приложение iOS/Android; управление несколькими машинами/клавиатурой в реальном времени для синхронных движений. Контроллер ручки не включен.
- Информация о роботе: Шасси может передавать данные управления от датчиков, таких как радар, ИМУ, скорость и зуммер, в виртуальную машину.
- Шасси & мощность: Корпус из алюминиевого сплава; 4PCS 310 энкодерный мотор; аккумуляторная батарея большой емкости 7.4V.
Спецификации
ESP32 (встроенный процессор)
| Модель ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Ядро | 32-битный двухъядерный микропроцессор Xtensa LX7 |
| Количество выводов | 41 |
| Количество GPIO | 36 |
| Основная частота тактового генератора | 240 МГц |
| SRAM | 512 КБ |
| ROM | 384 КБ |
| PSRAM | 2 МБ |
| Flash | 4 МБ |
| Рабочее напряжение | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 ГГц |
| BT | V5.0 |
| Коммуникационный интерфейс | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Рабочая температура | -40~85C |
TOF высокопроизводительный лидар (ORBBEC MS200)
MS200 использует метод TOF для измерения расстояния, выдерживает 30Klux яркого света, поддерживает навигацию и картографирование в помещениях и на улице, радиус измерения до 12м, слепая зона измерения всего 3см, ошибка измерения 2мм в пределах 2 метров, частота выборки 4500 раз/с и частота сканирования 7Гц~15Гц, поддерживает скорость передачи данных 230400bps.
| Принцип измерения | TOF измерение |
|---|---|
| Угол сканирования | 360 |
| Точность угла измерения | 0.8 |
| Сопротивление интенсивности окружающего света | 30Klux |
| Вес | 40g |
| Водонепроницаемый и пылезащищенный | IP5X |
| Радиус измерения | Черный объект:12м |
| Минимальное расстояние измерения | 0.03м |
| Точность измерения | <=4мм (0.2м~2м), <=15мм (2м~12м) |
| Частота выборки | 4500 раз/с |
| Частота сканирования | 7Гц~15Гц |
| Размеры | 37.7*37.5*33мм |
| Скорость передачи | 230400 |
| Интерфейс связи | Стандартный асинхронный последовательный порт (UART) |
| Режим привода | Встроенный бесщеточный мотор |
| Электропитание | DC5.0 .5V |
| Поддержка ROS | ROS1/ROS2 |
| Сертифицированный файл | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| Поддержка Windows | Предоставить программное обеспечение для ПК на Windows |
7.4V аккумуляторная батарея большой емкости
MicroROS Robot оснащен аккумулятором емкостью 7.4V-2000mAh с временем работы до 5 часов.
| Номинальное напряжение | 7.4V |
|---|---|
| Номинальная емкость | 2000mAh |
| Номинальный ток | 15A(7.5C) |
| Максимальный разрядный ток | 20A(10C) |
| Аккумуляторы | 18650*2 |
| Размер аккумулятора | 67*37*22мм |
| Вес | Около 115г |
| Длина провода разряда | 15см(AWG14) |
| Длина зарядного кабеля | 10см |
| Максимальное напряжение | 8.5В |
| Напряжение отключения разряда | 5.8В |
| Метод соединения | Параллельное/Последовательное соединение |
| Номинальный зарядный ток | 0.2C |
| Максимальный ток зарядки | 1C |
| Защита от перезарядки | Да |
| Защита от перегрузки | Да |
| Защита от перерасхода | Да |
| Защита от короткого замыкания | Да |
Металлический редукционный мотор с энкодером
Мотор имеет встроенный Hall-энкодер для контроля обратной связи по скорости и положению.
| Модель мотора | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Номинальное напряжение мотора | 7.4V |
| Тип мотора | Магнит с щеткой |
| Передаточное отношение редуктора | 1:20 |
| Выходной вал | Эксцентриковый вал типа D диаметром 3 мм |
| Тип энкодера | Инкрементальный Hall-энкодер с фазами AB |
| Напряжение питания энкодера | 3.3-5V |
| Количество проводов магнитного кольца | 13 проводов |
| Тип интерфейса | PH2.0 6Pin |
| Скорость до замедления | 9000 об/мин |
| Скорость после замедления | 450 об/мин |
| Номинальный крутящий момент | 0.4 кг*см |
| Крутящий момент при заедании | >=1.0 кг*см |
| Номинальный ток | <=0.65A |
| Ток при заедании | <=1.4A |
| Номинальная мощность | 4.8W |
| Вес одного мотора | Около 70g |
| Функция | Оснащен подтягивающим резистором, МК может напрямую считывать сигнальные импульсы |
Применения
- Обучение и преподавание ROS2 (теория + практика)
- Избежание препятствий с помощью Lidar, отслеживание (следование), охрана и патрулирование
- Рабочие процессы SLAM-картирования и навигации (включая симуляцию RViz)
- Синхронное управление многими роботами и навигация нескольких машин
- Практика управления MicroROS/ESP32 и передачи данных (WiFi UDP через MicroROS)
Учебные пособия & Кодовые ресурсы
Ссылка на учебник:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Содержание курса (как указано):
- 01.Введение: 1) ReadMe - маршрут обучения 2) Введение в lidar 3) Введение в плату управления microROS 4) Часто задаваемые вопросы 5) О зарядке
- 02. Курс сборки: Этапы сборки
- 03. Подготовка: 1) Написание прошивки 2) Как установить и использовать VM 3) Конфигурация платы управления microROS 4) Подключение к агенту microROS
- 04. Курс удаленного управления VM: 1) Удаленное управление клавиатурой VM 2) Удаленное управление ручкой VM
- 05. Основной курс по роботам: 1) Выпуск информации о роботе 2) Управление роботом с клавиатуры 3) Управление роботом с ручки 4) Оценка состояния робота 5) Калибровка линейной скорости 6) Калибровка угловой скорости 7) Модель URDF робота
- 06. Курс по Lidar: 1) Избегание с помощью Lidar 2) Следование с помощью Lidar 3) Охрана с помощью Lidar 4) Патрулирование с помощью Lidar 5) Картирование Gmapping 6) Картирование Cartographer 7) Избегание навигации Navigation2 8) Картирование приложения ROS Robot 9) Навигация приложения ROS Robot
- 07.Мульти-машинный курс: 1) Управление мульти-машинным ручным контролем 2) Управление мульти-машинной клавиатурой 3) Навигация мульти-машины
- 08. Основной курс Linux: 1) Введение в систему Linux 2) Файловая система Ubuntu 3) Общие команды Ubuntu 4) Общие редакторы Ubuntu 5) Команды работы с программным обеспечением Ubuntu 6) Установка виртуальной машины 7) Удаленное управление SSH 8) Удаленное управление VNC 9) Удаленная передача файлов 10) Библиотека драйверов и связь 11) Статический IP и режим хотспота 12) Привязка идентификатора устройства 13) Расширение емкости и распределение ресурсов 14) Обновление источника программного обеспечения системы 15) Установка пароля root 16) sudo без пароля 17) Подключение к WiFi сети 18) Просмотр версии системы 19) Управление настраиваемыми службами 20) Резервное копирование образа системы
- 09. Курс Docker: 1) Обзор и установка 2) Общие команды 3) Глубокое понимание и публикация образов 4) Взаимодействие с аппаратным обеспечением и обработка данных 5) Вход в контейнер Docker робота
- 10. ROS2 базовый курс: 1) Введение в ROS2 2) Установка ROS2 Humble 3) Среда разработки ROS2 4) Рабочее пространство ROS2 5) Пакет функций ROS2 6) Узел ROS2 7) Коммуникация по темам ROS2 8) Коммуникация по сервисам ROS2 9) Коммуникация по действиям ROS2 10) Пользовательское сообщение интерфейса ROS2 11) Случай сервиса параметров ROS2 12) Пакет мета-функций ROS2 13) Распределенная коммуникация ROS2 14) ROS2 DDS 15) API, связанный со временем ROS2 16) Общие инструменты команд ROS2 17) Использование ROS2 rviz2 18) Инструментарий ROS2 rqt 19) Конфигурация файла запуска ROS2 20) Инструмент записи и воспроизведения ROS2 21) Модель ROS2 URDF 22) Платформа симуляции ROS2 Gazebo 23) Преобразование координат ROS2 TF2
- 11. Среда разработки контроллера microROS: 1) Введение в контроллер microROS 2) Настройка среды разработки ESP32-IDF 3) Инструмент конфигурации ESP32-IDF 4) Установка компонентов ESP32-microROS 5) Установка и запуск агента microROS 6) Инструмент прошивки для записи прошивки
- 12.Курс основ ESP32: 1) Включить светодиод 2) Функция кнопки 3) Управление зуммером 4) Серийная связь 5) Обнаружение напряжения батареи 6) Управление PWM сервоприводом 7) Управление мотором 8) Чтение данных энкодера мотора 9) PID управление скоростью автомобиля 10) Чтение данных IMU 11) Чтение данных радара 12) Доступ к данным Flash 13) Таблица разделов и память 14) Bluetooth связь 15) WiFi сеть 16) Анализ кинематики робота
- Курс основ microROS: 1) Публикация темы 2) Подписка на тему 3) Подписка и публикация нескольких тем 4) Подписка на темы зуммера 5) Подписка на темы PWM сервопривода 6) Подписка на темы управления скоростью 7) Освобождение темы скорости 8) Освобождение темы данных IMU 9) Публикация тем данных лидаров 10) Настраиваемый интерфейс передачи
Видео
Поддержка
По вопросам совместимости до продажи (включая настройку виртуальной машины и методы управления) или послепродажной поддержки, свяжитесь с [email protected] or посетите https://rcdrone.top/.
Детали

Micro-ROS расширяет ROS 2 для микроконтроллеров с ограниченными ресурсами, позволяя осуществлять связь ROS 2 через агентский уровень.

Виртуальная машина ПК обрабатывает тяжелые вычисления ROS 2, в то время как робот отправляет данные с датчиков по Wi-Fi для оперативного управления.

Мастер-контроль виртуальной машины помогает упростить настройку, улучшить производительность за счет использования ресурсов ПК и облегчает резервное копирование/восстановление.

Поддержка ROS 2 Humble с гибкими вариантами мастера, включая виртуальную машину ПК или совместимые встроенные мастера.

Пошаговый учебный контент и примерный код поддерживают общие рабочие процессы робототехники ROS 2 от основ до продвинутых демонстраций.

Функции TOF lidar позволяют избегать препятствий, отслеживать объекты, выдавать сигналы тревоги и осуществлять автономное патрулирование.

Опции управления включают приложение для iOS/Android, а также синхронизацию нескольких роботов в реальном времени с использованием ручки или клавиатуры.

Темы сенсоров, такие как лидар, ИМУ, скорость колес и статус зуммера, могут быть опубликованы на мастер-устройстве для мониторинга и управления.

Визуализация RViz помогает тестировать, отлаживать и проверять поведение робота при разработке приложений ROS 2.

Встроенный сопроцессор ESP32 обеспечивает связь Micro-ROS, а также интегрированный Wi-Fi/Bluetooth для связи данных шасси.

Лидар MS200 TOF поддерживает картографирование и навигацию с быстрой выборкой и высокой устойчивостью к яркому свету для различных условий.

Аккумуляторная батарея на 7,4 В обеспечивает портативное питание для длительного обучения, тестирования и демонстрационных сессий.

Энкодерные моторы обеспечивают стабильное управление движением с обратной связью для одометрии и экспериментов с замкнутым контуром управления.

Онлайн-документация и руководство по загрузкам для установки, конфигурации и практики проектов ROS 2.


Чертежи размеров помогают планировать дополнения и интеграцию с самодельными частями или учебными рабочими местами.

Что включено охватывает собранное шасси и основные модули, а также проводку, инструменты и документацию для настройки.
Related Collections
