ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot robot mugikor autonomoaren erabiltzailearen eskuliburua

Erabili emandako urruneko kontrola aplikazioa edo aukerako urruneko kontrol fisikoa Mecabot-en nabigatzeko. Jarraitu erabiltzailearen eskuliburuko argibideak kontrol zehatzetarako.

Ohiko galderak

Q: Nola kargatzen dut Mecabot-en bateria?
- A: Mecabot-en bateria kargatzeko, konektatu emandako kargagailu adimenduna robotaren kargatzeko atakara eta elikadura-iturri batera. Utzi bateria guztiz kargatzen deskonektatu aurretik.

Laburpena

Mecabot robot ikertzaile, hezitzaile, ikasle eta garatzaileentzako ROS (Robot Operating System) oinarritutako hezkuntza eta ikerketa robot bat da.
Mecabot-ek ROS kontrolagailu integratua, LiDAR, sakonera kamera, STM32 Motor/Power/IMU kontroladorearekin eta metalezko xasisarekin hornituta dago, noranzko omnidirezionaleko mekanum gurpilekin.
Mecabot aproposa da ROS hasiberrientzat prezio merkean, diseinu trinkoarekin eta prest dagoen paketearekin. Mecabot Robot mugikor autonomoa (AMR) plataforma sendoa da robotika hezkuntza eta ikerketa proiektuetarako.

Mecabot lau barietate ditu:

Mecabot 2 - ROS hasiberrientzat eta aurrekontu baxuko proiektuentzat egokia.

Mecabot Pro - Robot Mugikor Autonomoa (AMR) plataforma ezin hobea da hezkuntza robotikorako, I+G proiektuetarako eta prototipo azkarrerako.
Mecabot Plus - Robot mugikor autonomoa (AMR) plataforma ezin hobea da barruko zerbitzuetako robot aplikazioetarako. Kategoria hau nahikoa serioa da industria eta merkataritza garapenerako kontuan hartzeko.

Mecabot X - Robot mugikor autonomoa (AMR) plataforma ezin hobea da itxitura metaliko osoa duten barruko zerbitzuetako robot aplikazioetarako.

Mecabot ROS kontrolagailu ezagunekin dator, hala nola:

Jetson – Orin Nano
Jetson – Orin NX

Funtsezko osagaiak

Ereduak

Aldakuntza	Irudia
Mecabot 2

Mecabot Pro
Mecabot Plus
Mecabot X

Produktuaren zehaztapenak

ROS kontrolagailuen aurkezpena

Nvidia Jetson plataforman oinarritutako Mecabot-ekin erabiltzeko 2 ROS kontrolagailu mota daude eskuragarri. Jetson Orin Nano hezkuntza eta ikerketarako aproposa da. Jetson Orin NX maizago erabiltzen da prototipoetan eta aplikazio komertzialetan.
Hurrengo taulak Roboworks-en eskuragarri dauden kontrolagailu ezberdinen arteko desberdintasun tekniko nagusiak erakusten ditu. Bi plakek maila altuko konputazioa ahalbidetzen dute eta aplikazio robotiko aurreratuetarako egokiak dira, hala nola, ordenagailu bidezko ikusmena, ikaskuntza sakona eta mugimenduaren plangintza.

Sentsazio Sistema

Sentsazio-sistema: LiDAR eta sakonera kamera

Leishen LSLiDAR bat instalatzen da Mecabot aldaera guztietan, N10 edo M10 eredua erabiltzen ari denarekin. LiDAR hauek 360 graduko eskaneatzeko tartea eta inguruaren pertzepzioa eskaintzen dute eta diseinu trinko eta argia dute. Seinalearen zarata-erlazio altua eta detekzio-errendimendu bikaina dute islapen handiko/baxuko objektuetan eta ondo funtzionatzen dute argi-baldintza indartsuetan. 30 metroko detekzio-eremua dute eta 12Hz-ko eskaneatu maiztasuna. LiDAR hau ezin hobeto integratzen da Mecabots-en, mapak eta nabigazio-erabilera guztiak zure proiektuan erraz lor daitezkeela bermatuz.

Beheko taulak LSLiDARen zehaztapen teknikoak laburbiltzen ditu:

Gainera, Mecabot guztiek Orbbec Astra Depth Kamera batekin hornituta daude, hau da, RGBD kamera bat. Kamera hau erabilera askotarako optimizatuta dago, besteak beste, keinuen kontrola, hezurduraren jarraipena, 3D eskaneatzea eta puntu-hodeiaren garapena. Hurrengo taulan sakonera kameraren ezaugarri teknikoak laburbiltzen dira.

STM32 taula

STM32 plaka (motorren kontrola, potentzia kudeaketa eta IMU)

STM32F103RC Board Mecabot guztietan erabiltzen den mikrokontrolagailua da. Errendimendu handiko ARM Cortex -M3 32 biteko RISC nukleoa du 72MHz-ko maiztasunean funtzionatzen duen abiadura handiko memoria txertatuekin batera. -40 °C eta +105 °C tenperatura-tartean funtzionatzen du, mundu osoko klimako robot-aplikazio guztietara egokitzen da. Potentzia baxuko aplikazioak diseinatzeko aukera ematen duten energia aurrezteko moduak daude. Mikrokontrolagailu honen aplikazioetako batzuk honako hauek dira: motor unitateak, aplikazioen kontrola, aplikazio robotikoa, ekipamendu medikoak eta eskuko ekipoak, PC eta joko periferikoak, GPS plataformak, aplikazio industrialak, alarma sistemako bideo-interfonoa eta eskanerrak.

STM32F103RC / Ezaugarriak

STM32F103RC	Ezaugarriak
Nukleoa	ARM32-bit Cortex -M3 CPU Gehienezko abiadura 72 MHz
Oroitzapenak	512 KB Flash memoria 64kB SRAM
Erlojua, berrezarri eta hornikuntzaren kudeaketa	2.0 eta 3.6 V bitarteko aplikazioen hornidura eta I/Oak
Boterea	Lo egiteko, Gelditzeko eta Itxaroteko moduak RTC eta backup erregistroetarako hornidura
DMA	12 kanaleko DMA kontrolatzailea
Arazte modua	SWD eta JTAG interfazeak Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell
I/O atakak	51 I/O ataka (kanpoko 16 eten bektoretan eta 5V tolerantean mapa daitezke)
Tenporizadoreak	4×16 biteko tenporizadoreak 2 x 16 biteko motorraren kontrola PWM tenporizadore (larrialdi-geldialdiarekin) 2 x watchdog tenporizadore (independentea eta leihoa) SysTick tenporizadorea (24 biteko beherako kontagailua) 2 x 16 biteko oinarrizko tenporizadoreak DAC gidatzeko
Komunikazio Interfazea	USB 2.0 abiadura osoko interfazea SDIO interfazea CAN interfazea (2.0B aktiboa)

Zuzendaritza eta Gidatze Sistema

Gidatze eta Gidatze sistema Mecabot-en diseinuarekin eta eraikuntzarekin integratuta dago. Erositako modeloaren arabera, 2 gurpileko edo 4 gurpileko trakzioa izango da, bi aukerak ikerketa eta garapen helburu ezberdinetarako egokiak izango direlarik. Mecabot guztien gurpilak noranzko omnidirezionaleko mekanum gurpilak dira, Mecabot estandarraz gain, esekidura sistema independentea barne. Mecabot robot familia aproposa da hainbat ikerketa eta aplikazio komertzialetarako, zure hurrengo proiekturako robot ezin hobea izateko.

Mecabot 2 diseinu-diagrama:

Mecabot Pro Diseinu Diagrama:

Mecabot Plus Diseinu Diagrama:

Mecabot X Diseinu Diagrama:

Potentzia kudeaketa

Mecabot guztiek 6000 mAh Power Mag, LFP (Litio Iron Phosphate) bateria magnetiko bat eta Power Charger bat dituzte. Bezeroek bateria 20000 mAh-ra igo dezakete kostu gehigarriarekin. LFP bateriak litio-ioizko bateria mota bat dira, egonkortasunagatik, segurtasunagatik eta bizitza luzeagatik ezagunak. Litio-ioizko bateria tradizionalek ez bezala, kobaltoa edo nikela erabiltzen dutenez, LFP pilek burdin fosfatoan oinarritzen dira, alternatiba jasangarriagoa eta ez hain toxikoagoa eskainiz. Ihesaldi termikoarekiko erresistente handia dute, gehiegi berotzeko eta suterako arriskua murrizten baitute. Litio-ioizko beste bateria batzuekin alderatuta, energia dentsitate txikiagoa duten arren, LFP bateriak iraunkortasun handia dute, bizitza luzeagoa, karga azkarragoa eta muturreko tenperaturetan errendimendu hobea dutelarik, ibilgailu elektrikoetarako (EV) eta energia biltegiratzeko sistemetarako aproposak izanik. Power Mag robot baten metalezko edozein gainazaletara konekta daiteke bere oinarri magnetikoaren diseinuagatik. Bateriak aldatzea azkar eta erraz egiten du.

Zehaztapen Teknikoak

Eredua	6000 mAh	20000 mAh
Bateria paketea	22.4V 6000mAh	22.4V 20000mAh
Oinarrizko materiala	Litio Burdin Fosfatoa	Litio Burdin Fosfatoa
Cutoﬀ Voltage	16.5 V	16.5 V
Liburu osoatage	25.55 V	25.55 V
Karga-korrontea	3A	3A
Maskorraren materiala	Metala	Metala
Deskarga Errendimendua	15A Etengabeko Deskarga	20A Etengabeko Deskarga
Entxufea	DC4017MM konektore emea (kargatzen) XT60U-F konektore emea (deskargatzen)	DC4017MM konektore emea (kargatzen) XT60U-F konektore emea (deskargatzen)
Tamaina	17714642mm	20815497mm
Pisua	1.72kg	4.1kg

Bateria babesa:

Zirkuitu laburra, gehiegizko korrontea, gainkarga, deskarga gehiegizko babesa, erabiltzen ari zaren bitartean kargatzeko laguntza, segurtasun balbula integratua, suaren aurkako taula.

Auto-kargatzeko geltokia (Power+):

Auto-kargatzeko geltokia Rosbot 2+ modeloarekin batera dago eta bereizita eros daiteke Rosbot 2, Rosbot Pro eta Rosbot Plus-ekin lan egiteko.

ROS 2 Hasiera azkarra

Robota lehen aldiz pizten denean, ROSek kontrolatzen du lehenespenez. Esanahia, STM32 txasisaren kontrolagailu plakak ROS 2 Kontrolagailuaren aginduak onartzen ditu - Jetson Orin.
Hasierako konfigurazioa azkarra eta erraza da, zure ordenagailu ostalaritik (Ubuntu Linux gomendatua) konektatu robotaren Wi-Fi gunera. Pasahitza lehenespenez "dongguan" da.

Ondoren, konektatu robotera SSH erabiliz Linux terminalaren bidez, IP helbidea 192.168.0.100 da, pasahitz lehenetsia dongguan.
Roboterako terminalerako sarbidearekin, ROS 2 lan-eremuaren karpetara nabiga dezakezu, "wheeltec_ROS 2" atalean.

Proba-programak exekutatu aurretik, joan wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/-ra eta kokatu wheeltec_udev.sh - Script hau exekutatu behar da, normalean behin bakarrik periferikoen konfigurazio egokia ziurtatzeko.
Orain robotaren funtzionaltasuna probatu ahal izango duzu, ROS 2 kontrolagailuaren funtzionaltasuna abiarazteko, exekutatu: "roslaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch"

Bigarren terminal batean, keyboard_teleop nodoa erabil dezakezu txasisaren kontrola balioztatzeko, hau ROS 2 Turtlebot ex ezagunaren bertsio aldatua da.ample. Idatzi: "roslaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch"

Aurrez instalatutako ROS 2 Humble Packages

Jarraian erabiltzaileari zuzendutako pakete hauek daude, beste pakete batzuk egon daitezkeen bitartean, hauek mendekotasunak baino ez dira.

turn_wheeltec_robot

Pakete hau funtsezkoa da robotaren funtzionaltasuna eta xasisaren kontrolagailuarekin komunikazioa ahalbidetzeko.
"turn_on_wheeltec_robot.launch" script nagusia abio bakoitzean erabili behar da ROS 2 eta kontrolagailua konfiguratzeko.

wheeltec_rviz2

Abiarazpena dauka files Pickerbot Pro konfigurazio pertsonalizatuarekin rviz abiarazteko.

wheeltec_robot_slam

SLAM Mapping eta lokalizazio paketea Pickerbot Pro-rako konfigurazio pertsonalizatuarekin.

wheeltec_robot_rrt2

Ausazko zuhaitz algoritmoa azkar esploratzen - Pakete honek Pickerbot Pro-k nahi duen kokapenerako bide bat planifikatzeko aukera ematen dio, esplorazio-nodoak abiaraziz.

wheeltec_robot_teklatua

Robotaren funtzionalitateak balioztatzeko eta teklatua erabiliz kontrolatzeko pakete erosoa, urruneko ordenagailu ostalaritik barne.

wheeltec_robot_nav2

ROS 2 Navigation 2 nodo paketea.

wheeltec_lidar_ros2

Leishen M2/N10 konfiguratzeko ROS 10 Lidar paketea.

wheeltec_poza

Joystick kontrol paketea, abiarazpena dauka files Joystick nodoetarako.

simple_jarraitzaile_ros2

Oinarrizko objektuak eta lerroak jarraitzeko algoritmoak laser eskaneamendua edo sakonera kamera erabiliz.

ros2_astra_camera

Astra sakonera kamera paketea gidariekin eta abiaraztearekin files.

www.roboworks.net

Dokumentuak / Baliabideak

ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot Robot Mugikor Autonomoa [pdfErabiltzailearen eskuliburua
STM32F103RC Mecabot Robot mugikor autonomoa, STM32F103RC, Mecabot Robot mugikor autonomoa, Robot mugikor autonomoa, Robot mugikorra, Robota

Erreferentziak

Erabiltzailearen eskuliburua

ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot Robot Mugikor Autonomoa

Produktuak erabiltzeko jarraibideak