Огляд
ESP32 MicroROS Робот-машина Віртуальна Машина як контролер (Mac не підтримується) є освітнім роботизованим автомобілем ROS2, який переносить складні обчислювальні завдання в середовище віртуальної машини ПК. Робот використовує вбудований ESP32 ко-процесор і MicroROS WiFi UDP зв'язок для передачі даних/сенсорів на віртуальну машину ПК, де виконуються обчислення та генеруються рішення для управління.
Ця платформа підтримує ROS2 Humble та програмування на Python3, і призначена для навчання та розробки робочих процесів, включаючи уникнення перешкод за допомогою lidar, слідування, навігацію з картами, симуляцію RViz та синхронізацію управління між кількома машинами.
Ключові особливості
- Віртуальна машина майстер-контроль: Використовує віртуальну машину на стороні ПК як головний контролер для зменшення витрат на навчання, покращення ефективності обчислень алгоритмів та підтримки DIY/оновлень. Примітка: Система Mac не підтримується.
- Вбудований процесор ESP32: Вбудовані функції Wi-Fi та Bluetooth; підтримує MicroROS для передачі даних в реальному часі між роботом та віртуальною машиною.
- Підтримка ROS2 Humble: Цей продукт використовує ROS2 Humble.
- Підтримка багатьох майстрів: На додаток до майстра віртуальної машини ПК, також підтримує використання Raspberry Pi 5 або Jetson Nano як настільного майстра для зв'язку з шасі (з документами підтримки використання та відповідним образом системи).
- Функції TOF lidar: Уникнення перешкод за допомогою lidar, відстеження lidar, охорона lidar та патрулювання lidar.
- Опції дистанційного керування: Дистанційне керування через iOS/Android APP; контроль кількох машин/клавіатури в реальному часі для синхронних рухів. Контролер ручки не входить до комплекту.
- Випуск інформації про робота: Шасі може передавати контрольні дані з датчиків, таких як радар, IMU, швидкість та сигналізатор, до віртуальної машини.
- Шасі & потужність: Корпус з алюмінієвого сплаву; 4PCS 310 енкодерний мотор; акумуляторна батарея великої ємності 7.4V.
Специфікації
ESP32 (вбудований процесор)
| Модель ESP32 | ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 |
|---|---|
| Ядро | Xtensa LX7 32-бітний двоядерний мікропроцесор |
| Кількість пінів | 41 |
| Кількість GPIO | 36 |
| Головна частота такту | 240МГц |
| SRAM | 512КБ |
| ROM | 384КБ |
| PSRAM | 2МБ |
| Flash | 4МБ |
| Робоча напруга | 3В~3.6В |
| WIFI | IEEE 802.11 b/g/n; 2.4 ГГц |
| BT | V5.0 |
| Комунікаційний інтерфейс | SPI, I2S, I2C, UART, USB OTG, SDIO, JTAG, DVP, LCD |
| Температура експлуатації | -40~85C |
TOF високопродуктивний lidar (ORBBEC MS200)
MS200 використовує метод TOF для вимірювання відстані, витримує 30Klux яскравого світла, підтримує навігацію та картографування в приміщеннях і на вулиці, радіус вимірювання до 12м, сліпа зона вимірювання лише 3см, похибка вимірювання 2мм на відстані до 2 метрів, частота дискретизації 4500 разів/с, і частота сканування 7Гц~15Гц, підтримує швидкість зв'язку 230400bps.
| Принцип вимірювання | TOF вимірювання |
|---|---|
| Кут сканування | 360 |
| Точність кута вимірювання | 0.8 |
| Стійкість до інтенсивності навколишнього світла | 30Klux |
| Вага | 40g |
| Водонепроникний та пилонепроникний | IP5X |
| Радіус вимірювання | Чорний об'єкт: 12м |
| Мінімальна відстань вимірювання | 0.03м |
| Точність вимірювання | <=4мм (0.2м~2м), <=15мм (2м~12м) |
| Частота вибірки | 4500 разів/с |
| Частота сканування | 7Гц~15Гц |
| Розміри | 37.7*37.5*33мм |
| Швидкість зв'язку | 230400 |
| Інтерфейс зв'язку | Стандартний асинхронний послідовний порт (UART) |
| Режим приводу | Вбудований безщітковий двигун |
| Живлення | DC5.0 .5V |
| Підтримка ROS | ROS1/ROS2 |
| Сертифікований файл | ROHS2.0,REACH,CE,FCC |
| Підтримка Windows | Надає програмне забезпечення для ПК на Windows |
7.4V великий акумуляторний блок
MicroROS Robot оснащений акумулятором ємністю 7.4V-2000mAh з тривалістю роботи до 5 годин.
| Номінальна напруга | 7.4V |
|---|---|
| Номінальна ємність | 2000mAh |
| Номінальний струм | 15A(7.5C) |
| Максимальний розрядний струм | 20A(10C) |
| Акумулятори | 18650*2 |
| Розмір акумулятора | 67*37*22mm |
| Вага | Приблизно 115g |
| Довжина розрядного дроту | 15см(AWG14) |
| Довжина зарядного кабелю | 10см |
| Максимальна напруга | 8.5V |
| Напруга відключення розряду | 5.8V |
| Метод з'єднання | Паралельне/послідовне з'єднання |
| Номінальний зарядний струм | 0.2C |
| Максимальний струм зарядки | 1C |
| Захист від перезарядки | Так |
| Захист від перевантаження | Так |
| Захист від глибокого розряду | Так |
| Захист від короткого замикання | Так |
Металевий мотор з редукцією та енкодером
Мотор має вбудований Hall-енкодер для контролю зворотного зв'язку по швидкості та положенню.
| Модель мотора | MD310Z20_7.4V |
|---|---|
| Номінальна напруга мотора | 7.4V |
| Тип двигуна | Магніт з щіткою |
| Передатне співвідношення набору шестерень | 1:20 |
| Вихідний вал | Ексцентриковий вал типу D діаметром 3 мм |
| Тип енкодера | Інкрементальний Hall-енкодер з фазами AB |
| Напруга живлення енкодера | 3.3-5V |
| Кількість проводів магнітного кільця | 13 ліній |
| Тип інтерфейсу | PH2.0 6Pin |
| Швидкість до гальмування | 9000 об/хв |
| Швидкість після гальмування | 450 об/хв |
| Номінальний крутний момент | 0.4 кг*см |
| Крутний момент при блокуванні | >=1.0 кг*см |
| Номінальний струм | <=0.65A |
| Струм при блокуванні | <=1.4A |
| Номінальна потужність | 4.8W |
| Вага одного мотора | Приблизно 70г |
| Функція | Оснащений резистором підтягу, MCU може безпосередньо зчитувати імпульси сигналу |
Застосування
- Навчання та викладання ROS2 (теорія + практика)
- Уникнення перешкод за допомогою Lidar, відстеження (слідування), охорона та патрулювання
- SLAM картографування та навігаційні робочі процеси (включаючи симуляцію RViz)
- Синхронізація контролю багатьох роботів та навігація багатьох машин
- Практика драйвера MicroROS/ESP32 та зв'язку даних (WiFi UDP через MicroROS)
Посібники & Кодові ресурси
Посилання на посібник:http://www.yahboom.net/study/MicroROS-ESP32
Опис курсу (як надано):
- 01.Вступ: 1) ReadMe - навчальний маршрут 2) Вступ до lidar 3) Вступ до плати управління microROS 4) Часті запитання 5) Про заряджання
- 02. Курс складання: Кроки складання
- 03. Підготовка: 1) Написати прошивку 2) Як встановити та використовувати VM 3) Налаштування плати управління microROS 4) Підключення до агента microROS
- 04. Курс дистанційного керування VM: 1) Дистанційне керування клавіатурою VM 2) Дистанційне керування ручкою VM
- 05. Основи роботи з роботами: 1) Випуск інформації про робота 2) Керування роботом за допомогою клавіатури 3) Керування роботом за допомогою ручки 4) Оцінка стану робота 5) Калібрування лінійної швидкості 6) Калібрування кутової швидкості 7) Модель робота URDF
- 06. Курс Lidar: 1) Уникнення Lidar 2) Слідування Lidar 3) Охорона Lidar 4) Патрулювання Lidar 5) Картографування Gmapping 6) Картографування Cartographer 7) Уникнення навігації Navigation2 8) Картографування ROS Robot APP 9) Навігація ROS Robot APP
- 07.Мульти-машинний курс: 1) Керування мульти-машиною 2) Керування клавіатурою мульти-машини 3) Навігація мульти-машини
- 08. Основи Linux: 1) Вступ до системи Linux 2) Файлова система Ubuntu 3) Загальні команди Ubuntu 4) Загальні редактори Ubuntu 5) Команди для роботи з програмним забезпеченням Ubuntu 6) Встановлення віртуальної машини 7) Дистанційне керування SSH 8) Дистанційне керування VNC 9) Дистанційний передача файлів 10) Бібліотека драйверів та зв'язок 11) Статична IP-адреса та режим хотспоту 12) Прив'язка ID пристрою 13) Розширення ємності та розподіл ресурсів 14) Оновлення джерела програмного забезпечення системи 15) Встановлення пароля root 16) sudo безкоштовний пароль 17) Підключення до WiFi мережі 18) Перегляд версії системи 19) Управління налаштованими службами 20) Резервне копіювання образу системи
- 09. Курс Docker: 1) Огляд та встановлення 2) Загальні команди 3) Глибоке розуміння та публікація образів 4) Взаємодія з апаратним забезпеченням та обробка даних 5) Вхід до контейнера роботів Docker
- 10.ROS2 базовий курс: 1) Вступ до ROS2 2) Встановлення ROS2 Humble 3) Розробницьке середовище ROS2 4) Робоча область ROS2 5) Пакет функцій ROS2 6) Вузол ROS2 7) Комунікація теми ROS2 8) Комунікація сервісу ROS2 9) Комунікація дій ROS2 10) Користувацьке повідомлення інтерфейсу ROS2 11) Сервіс параметрів ROS2 12) Пакет мета-функцій ROS2 13) Розподілена комунікація ROS2 14) ROS2 DDS 15) API, пов'язане з часом ROS2 16) Загальні інструменти команд ROS2 17) Використання ROS2 rviz2 18) Інструменти ROS2 rqt 19) Конфігурація файлу запуску ROS2 20) Інструмент запису та відтворення ROS2 21) Модель ROS2 URDF 22) Платформа симуляції ROS2 Gazebo 23) Перетворення координат ROS2 TF2
- 11. середовище розробки контролера microROS: 1) Вступ до контролера microROS 2) Налаштування середовища розробки ESP32-IDF 3) Інструмент конфігурації ESP32-IDF 4) Встановлення компонентів ESP32-microROS 5) Встановлення та запуск агента microROS 6) Інструмент прошивки для запису мікропрограми
- 12.ESP32 базовий курс: 1) Увімкнення світлодіода 2) Функція кнопки 3) Керування зуммером 4) Послідовна комунікація 5) Виявлення напруги батареї 6) Керування PWM сервом 7) Керування мотором 8) Читання даних енкодера мотора 9) PID контролює швидкість автомобіля 10) Читання даних IMU 11) Читання даних радара 12) Доступ до даних флеш-пам'яті 13) Таблиця розділів та пам'ять 14) Bluetooth комунікація 15) WiFi мережа 16) Аналіз кінематики робота
- 13. базовий курс microROS: 1) Публікація теми 2) Підписка на тему 3) Підписка та публікація кількох тем 4) Підписка на теми зуммера 5) Підписка на теми PWM сервом 6) Підписка на теми керування швидкістю 7) Випуск теми швидкості 8) Випуск теми даних IMU 9) Публікація тем даних lidar 10) Налаштований інтерфейс передачі
Відео
Підтримка
Для питань сумісності перед продажем (включаючи налаштування віртуальної машини та методи керування) або підтримки після продажу, звертайтеся [email protected] or відвідайте https://rcdrone.top/.
Деталі

Micro-ROS розширює ROS 2 для мікроконтролерів з обмеженими ресурсами, забезпечуючи зв'язок ROS 2 через агентний шар.

Віртуальна машина ПК виконує важку обчислювальну роботу ROS 2, в той час як робот передає дані з датчиків через Wi‑Fi для швидкого управління.

Майстер-контроль віртуальної машини допомагає спростити налаштування, покращити продуктивність, використовуючи ресурси ПК, і полегшує резервне копіювання/відновлення.

Підтримка ROS 2 Humble з гнучкими варіантами майстра, включаючи віртуальну машину ПК або сумісні вбудовані майстри.

Контент для навчання покроково та приклади коду підтримують загальні робочі процеси робототехніки ROS 2 від основ до просунутих демонстрацій.

Функції TOF lidar дозволяють уникати перешкод, відстежувати об'єкти, надсилати сигнали тривоги та виконувати автономні патрульні дії.

Опції управління включають додаток для iOS/Android, а також синхронізацію кількох роботів в реальному часі за допомогою ручки або клавіатури.

Тематики сенсорів, такі як lidar, IMU, швидкість коліс та статус зумера, можуть бути опубліковані на майстер для моніторингу та управління.

Візуалізація RViz допомагає тестувати, налагоджувати та перевіряти поведінку робота під час розробки додатків ROS 2.

Вбудований сопроцесор ESP32 забезпечує зв'язок Micro‑ROS, а також інтегрований Wi‑Fi/Bluetooth для зв'язку з даними шасі.

Лідар MS200 TOF підтримує картографування та навігацію з швидким зразком та стійкістю до яскравого світла для різноманітних середовищ.

Акумуляторна батарея на 7.4V забезпечує портативне живлення для тривалого навчання, тестування та демонстраційних сесій.

Мотори з енкодерами забезпечують стабільне управління рухом з зворотним зв'язком для одометрії та експериментів з замкнутим контуром водіння.

Онлайн-документація та посібник зі завантаження для установки, налаштування та практики проектів ROS 2.


Часові креслення допомагають планувати додатки та інтеграцію з частинами DIY або навчальними верстатами.

Що входить до складу охоплює зібране шасі та основні модулі, а також проводку, інструменти та документацію для налаштування.
Related Collections
