Muhtasari
ESP32 MicroROS Robot Car Virtual Machine kama kiongozi (Mac Haikubali) ni gari la roboti la kielimu la ROS2 linalohamisha kazi ngumu za kompyuta kwenye mazingira ya mashine ya virtual ya PC. Roboti inatumia co-processor ya ESP32 iliyopo na mawasiliano ya MicroROS WiFi UDP kutuma sensorer/data kwa mashine ya virtual ya PC, ambapo hesabu zinafanywa na maamuzi ya udhibiti yanatolewa.
Jukwaa hili linaunga mkono ROS2 Humble na programu ya Python3, na limeundwa kwa ajili ya mchakato wa kujifunza na maendeleo ikiwa ni pamoja na kuepuka vizuizi vya lidar, kufuata, ramani ya urambazaji, simulation ya RViz, na udhibiti wa usawazishaji wa mashine nyingi.
Vipengele Muhimu
- Udhibiti wa mashine ya virtual: Inatumia mashine ya virtual upande wa PC kama kiongozi mkuu ili kupunguza gharama za kujifunza, kuboresha ufanisi wa hesabu za algorithimu, na kusaidia DIY/sasisho. Kumbuka: Mfumo wa Mac haukubaliwi.
- Processor ya ESP32 iliyojumuishwa: Inafanya kazi na Wi-Fi na Bluetooth; inasaidia MicroROS kwa ajili ya uhamasishaji wa data kwa wakati halisi kati ya roboti na mashine ya virtual.
- Usaidizi wa ROS2 Humble: Bidhaa hii inatumia ROS2 Humble.
- Usaidizi wa multi-master: Mbali na PC virtual machine master, pia inasaidia kutumia Raspberry Pi 5 au Jetson Nano kama desktop master kuwasiliana na chassis (ikiwa na nyaraka za matumizi zinazosaidia na picha husika za mfumo).
- Kazi za TOF lidar: Kuepuka vizuizi vya lidar, kufuatilia lidar, ulinzi wa lidar, na doria ya lidar.
- Chaguzi za udhibiti wa mbali: Udhibiti wa mbali wa APP ya iOS/Android; udhibiti wa mashine nyingi/kibodi kwa wakati halisi kwa ajili ya harakati za sambamba. Kidhibiti cha kushughulikia hakijajumuishwa.
- Habari za roboti kutolewa: Chasi inaweza kutoa data za udhibiti kutoka kwa sensorer kama vile radar, IMU, kasi, na buzzer kwa mashine ya virtual.
- Chasi & nguvu: Mwili wa aloi ya alumini; 4PCS 310 motor ya encoder; pakiti ya betri ya uwezo mkubwa ya 7.4V.
Maelezo
ESP32 (Kichakataji kilichojumuishwa)
| Mfano wa ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Kernel | Xtensa LX7 32-bit microprocessor wa nyuzi mbili |
| Idadi ya pini | 41 |
| Idadi ya GPIOs | 36 |
| Kikosi cha saa ya msingi | 240MHz |
| SRAM | 512KB |
| ROM | 384KB |
| PSRAM | 2MB |
| Flash | 4MB |
| Voltage ya uendeshaji | 3V~3.6V |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 GHz |
| BT | V5.0 |
| Kiolesura cha Mawasiliano | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Joto la kufanya kazi | -40~85C |
TOF lidar yenye utendaji wa juu (ORBBEC MS200)
MS200 inatumia njia ya TOF ya kupima umbali, inavumilia mwangaza mkali wa 30Klux, inasaidia ramani za ndani na nje, mzunguko wa kipimo hadi mita 12, eneo la kipimo lisiloonekana ni cm 3 tu, makosa ya kupima ni mm 2 ndani ya mita 2, mara ya sampuli 4500 kwa sekunde, na mara ya skanning 7Hz~15Hz, inasaidia kiwango cha mawasiliano cha 230400bps.
| Kanuni ya kupima umbali | Kupima umbali kwa TOF |
|---|---|
| Angle ya skanning | 360 |
| Usahihi wa angle ya kipimo | 0.8 |
| Upinzani wa mwangaza wa mazingira | 30Klux |
| Uzito | 40g |
| Imara dhidi ya maji na vumbi | IP5X |
| Kupima radius | Objekti nyeusi:12m |
| Umbali wa chini wa kupimia | 0.03m |
| Usahihi wa kupima umbali | <=4mm (0.2m~2m), <=15mm (2m~12m) |
| Masafa ya sampuli | 4500 mara/s |
| Masafa ya skanning | 7Hz~15Hz |
| Vipimo | 37.7*37.5*33mm |
| Kiwango cha mawasiliano | 230400 |
| Kiunganishi cha mawasiliano | Bandari ya kawaida ya serial isiyo na synchronous (UART) |
| Njia ya kuendesha | Motor isiyo na brashi iliyojengwa ndani |
| Chanzo cha nguvu | DC5.0 .5V |
| Usaidizi wa ROS | ROS1/ROS2 |
| Faili iliyothibitishwa | ROHS2.0, REACH, CE, FCC |
| Usaidizi wa Windows | Toa programu ya PC kwenye Windows |
Pakiti ya betri ya uwezo mkubwa ya 7.4V
MicroROS Robot imewekwa na betri ya uwezo wa 7.4V-2000mAh yenye muda wa maisha wa hadi masaa 5.
| Voltage iliyokadiriwa | 7.4V |
|---|---|
| Uwezo ulio kadiriwa | 2000mAh |
| Current iliyokadiriwa | 15A(7.5C) |
| Maxim ya kutolewa sasa | 20A(10C) |
| Betri | 18650*2 |
| Ukubwa wa betri | 67*37*22mm |
| Uzito | Takriban 115g |
| Urefu wa waya wa kutolewa | 15cm(AWG14) |
| Urefu wa kebo ya kuchaji | 10cm |
| Voltage ya juu zaidi | 8.5V |
| Voltage ya kukata kutolewa | 5.8V |
| Njia ya mchanganyiko | Muunganisho wa Sambamba/Mfululizo |
| Rated charging current | 0.2C |
| Maximun nguvu ya kuchaji | 1C |
| Ulinzi wa kupita kiasi katika kuchaji | Ndio |
| Ulinzi wa kupita kiasi katika sasa | Ndio |
| Ulinzi wa kupita kiasi katika kut discharge | Ndio |
| Ulinzi wa mzunguko mfupi | Ndio |
Motor ya kupunguza chuma yenye encoder
Motor ina encoder ya Hall iliyojengwa ndani kwa udhibiti wa mrejeo wa kasi na nafasi.
| Mfano wa motor | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Voltage iliyokadiriwa ya motor | 7.4V |
| Aina ya motor | Magneti yenye brashi |
| Uwiano wa kupunguza seti ya gia | 1:20 |
| Shat ya pato | Shat ya eccentric aina D yenye kipenyo cha 3mm |
| Aina ya encoder | Encoder ya Hall ya awamu ya AB inayoongezeka |
| Voltage ya usambazaji wa encoder | 3.3-5V |
| Nambari ya waya ya ringi ya magnetic | 13 line |
| Aina ya interface | PH2.0 6Pin |
| Speed kabla ya kupunguza kasi | 9000rpm |
| Speed baada ya kupunguza kasi | 450 rpm |
| Torque iliyokadiriwa | 0.4kg*cm |
| Torque ya kusimama | >=1.0kg*cm |
| Current iliyokadiriwa | <=0.65A |
| Current ya kusimama | <=1.4A |
| Nguvu iliyopimwa | 4.8W |
| Uzito wa motor mmoja | Kuhusu 70g |
| Funguo | Imewekwa na upinzani wa kuvuta, MCU inaweza kusoma moja kwa moja pulse za ishara |
Matumizi
- Kujifunza na kufundisha ROS2 (theory + practice)
- Kuepuka vizuizi vya Lidar, kufuatilia (kufuata), ulinzi, na doria
- SLAM ramani na mchakato wa urambazaji (ikiwemo simulation ya RViz)
- Udhibiti wa usawazishaji wa roboti nyingi na urambazaji wa mashine nyingi
- MicroROS/ESP32 dereva na mazoezi ya mawasiliano ya data (WiFi UDP kupitia MicroROS)
Masomo & Rasilimali za Kanuni
Kiungo cha mafunzo:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Muhtasari wa kozi (kama ilivyotolewa):
- 01.Utangulizi: 1) ReadMe - njia ya kujifunza 2) Utangulizi wa lidar 3) Utangulizi wa bodi ya kudhibiti microROS 4) Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara 5) Kuhusu kuchaji
- 02. Kozi ya Mkusanyiko: Hatua za mkusanyiko
- 03. maandalizi: 1) Andika firmware 2) Jinsi ya kufunga na kutumia VM 3) Mipangilio ya bodi ya kudhibiti microROS 4) Unganisha na wakala wa microROS
- 04. Kozi ya Udhibiti wa Kijijini VM: 1) Udhibiti wa kijijini wa kibodi ya VM 2) Udhibiti wa kijijini wa kushughulikia VM
- 05. Kozi ya Msingi ya Roboti: 1) Kutolewa kwa taarifa za roboti 2) Udhibiti wa kibodi ya roboti 3) Udhibiti wa kushughulikia roboti 4) Kadirio cha hali ya roboti 5) Kalibrishaji ya kasi ya moja kwa moja 6) Kalibrishaji ya kasi ya pembe 7) Mfano wa URDF wa roboti
- 06. Kozi ya Lidar: 1) Kuepuka lidar 2) Kufuatilia lidar 3) Ulinzi wa lidar 4) Doria ya lidar 5) Ramani ya Gmapping 6) Ramani ya Cartographer 7) Kuepuka mwelekeo wa Navigation2 8) Ramani ya APP ya ROS Robot 9) Mwelekeo wa APP ya ROS Robot
- 07.Mafunzo ya mashine nyingi: 1) Udhibiti wa kushughulikia mashine nyingi 2) Udhibiti wa kibodi ya mashine nyingi 3) Usafiri wa mashine nyingi
- 08. Mafunzo ya msingi ya Linux: 1) Utangulizi wa mfumo wa Linux 2) Mfumo wa faili wa Ubuntu 3) Amri za kawaida za Ubuntu 4) Wahariri wa kawaida wa Ubuntu 5) Amri za uendeshaji wa programu za Ubuntu 6) Usanidi wa mashine ya virtual 7) Udhibiti wa mbali wa SSH 8) Udhibiti wa mbali wa VNC 9) Uhamisho wa faili za mbali 10) Maktaba ya madereva na mawasiliano 11) IP ya kudumu na hali ya hotspot 12) Fungua kitambulisho cha kifaa 13) Upanuzi wa uwezo na ugawaji wa rasilimali 14) Sasisha chanzo cha programu ya mfumo 15) Weka nenosiri la mzizi 16) sudo pasipoti ya bure 17) Unganisha kwenye mtandao wa WiFi 18) Angalia toleo la mfumo 19) Usimamizi wa huduma zilizobinafsishwa 20) Hifadhi picha ya mfumo
- 09. Mafunzo ya Docker: 1) Muonekano na usakinishaji 2) Amri za kawaida 3) Kuelewa kwa undani na kuchapisha picha 4) Maingiliano ya vifaa na usindikaji wa data 5) Ingia kwenye kontena la roboti la docker
- 10.ROS2 kozi ya msingi: 1) Utangulizi wa ROS2 2) Kusakinisha ROS2 Humble 3) Mazingira ya maendeleo ya ROS2 4) Nafasi ya kazi ya ROS2 5) Kifurushi cha kazi za ROS2 6) Kichwa cha ROS2 7) Mawasiliano ya mada ya ROS2 8) Mawasiliano ya huduma za ROS2 9) Mawasiliano ya hatua za ROS2 10) Ujumbe wa kiolesura maalum wa ROS2 11) Kesi ya huduma ya parameter za ROS2 12) Kifurushi cha meta-function za ROS2 13) Mawasiliano ya kusambazwa ya ROS2 14) ROS2 DDS 15) API zinazohusiana na wakati wa ROS2 16) Zana za amri za kawaida za ROS2 17) Matumizi ya ROS2 rviz2 18) Sanduku la zana la ROS2 rqt 19) Usanidi wa faili ya kuanzisha ya ROS2 Launch 20) Zana ya kurekodi na kucheza ya ROS2 21) Mfano wa URDF wa ROS2 22) Jukwaa la simulation la ROS2 Gazebo 23) Mabadiliko ya kuratibu ya ROS2 TF2
- 11. mazingira ya maendeleo ya bodi ya kudhibiti microROS: 1) Utangulizi wa bodi ya kudhibiti microROS 2) Kuanzisha mazingira ya maendeleo ya ESP32-IDF 3) Zana ya usanidi ya ESP32-IDF 4) Kusakinisha vipengele vya ESP32-microROS 5) Kusakinisha na kuanzisha wakala wa microROS 6) Zana ya Flash-tool kuchoma firmware
- 12.ESP32 kozi ya msingi: 1) Washa mwanga wa LED 2) Kazi ya kitufe 3) Endesha buzzer 4) Mawasiliano ya serial 5) Ugunduzi wa voltage ya betri 6) Endesha servo ya PWM 7) Endesha motor 8) Soma data za encoder za motor 9) PID inasimamia kasi ya gari 10) Soma data za IMU 11) Soma data za radar 12) Flash access data 13) Jedwali la partition na kumbukumbu 14) Mawasiliano ya Bluetooth 15) Mtandao wa WiFi 16) Uchambuzi wa kinematics ya roboti
- 13. microROS kozi ya msingi: 1) Chapisha mada 2) Jiandikishe mada 3) Jiandikishe na chapisha mada nyingi 4) Jiandikishe mada za buzzer 5) Jiandikishe mada za servo za PWM 6) Jiandikishe mada za kudhibiti kasi 7) Achia mada ya kasi 8) Achia mada ya data za IMU 9) Chapisha mada za data za lidar 10) Kiolesura cha usafirishaji kilichobinafsishwa
Video
Support
Kwa maswali ya utangulizi kuhusu ulinganifu (ikiwemo usanidi wa mashine ya virtual na mbinu za kudhibiti) au msaada baada ya mauzo, wasiliana na [email protected] or tembelea https://rcdrone.top/.
Maelezo

Micro-ROS inapanua ROS 2 kwa microcontrollers zenye rasilimali chache, ikiruhusu mawasiliano ya ROS 2 kupitia safu ya wakala.

Mashine ya virtual ya PC inashughulikia kazi nzito za kompyuta za ROS 2 wakati roboti inatuma data za sensorer kupitia Wi‑Fi kwa udhibiti wa haraka.

Udhibiti wa mkuu wa mashine ya virtual husaidia kurahisisha usanidi, kuboresha utendaji kwa kutumia rasilimali za PC, na kufanya nakala za akiba/kurejesha kuwa rahisi.

Usaidizi wa ROS 2 Humble na chaguo za mkuu zinazoweza kubadilishwa, ikiwa ni pamoja na mashine ya virtual ya PC au wakuu wa embedded wanaofaa.

Maudhui ya kujifunza hatua kwa hatua na msaada wa mfano wa msimbo unasaidia michakato ya kawaida ya roboti za ROS 2 kutoka kwa msingi hadi maonyesho ya juu.

Funguo za TOF lidar zinaruhusu kuepuka vizuizi, kufuatilia vitu, arifa za walinzi, na tabia za doria za kiotomatiki.

Chaguzi za kudhibiti zinajumuisha programu ya iOS/Android pamoja na usawazishaji wa roboti nyingi kwa wakati halisi kwa kutumia kipini au kibodi.

Masuala ya sensa kama vile lidar, IMU, kasi ya gurudumu, na hali ya buzzer yanaweza kuchapishwa kwa mkuu kwa ajili ya ufuatiliaji na udhibiti.

Uonyeshaji wa RViz unasaidia kupima, kurekebisha, na kuthibitisha tabia ya roboti wakati wa kuendeleza programu za ROS 2.

Kichakataji cha ESP32 kilichopo ndani kinatoa mawasiliano ya Micro-ROS pamoja na Wi-Fi/Bluetooth iliyounganishwa kwa kiungo cha data cha chasi.

Lidar ya MS200 TOF inasaidia ramani na urambazaji kwa sampuli za haraka na upinzani wa mwanga mkali kwa mazingira tofauti.

Paki ya betri ya 7.4V inatoa nguvu ya kubebeka kwa ajili ya kujifunza, kupima, na vikao vya onyesho vinavyodumu kwa muda mrefu.

Motors za encoder zinatoa udhibiti thabiti wa mwendo kwa maoni ya odometry na majaribio ya kuendesha mzunguko wa ndani.

Hati za mtandaoni na mwongozo wa upakuaji wa usakinishaji, usanidi, na mazoezi ya mradi wa ROS 2.


Mchoro wa vipimo husaidia kupanga nyongeza na uunganisho na sehemu za DIY au meza za kazi za darasani.

Yaliyomo yanajumuisha chasi iliyokusanywa na moduli kuu, pamoja na nyaya, zana, na hati za usanidi.
Related Collections
