Robot ROBOWORKS N10 Vzdělávací programovatelný mobilní robot

Specifikace

Název produktu	Poměr snížení motoru	Maximální rychlost	Hmotnost	Maximální užitečné zatížení	Velikost	Minimální poloměr otáčení
Robot 2	1:27	1.3 m/s	5.92 kg	16 kg	445 * 360 * 206 mm	0.77 m
Rosbot Pro	1:18	1.65 m/s	19.54 kg	35 kg	774 * 570 * 227 mm	1.02 m
Rosbot Plus	1:18	2.33 m/s	35.16 kg	22 kg	766 * 671 * 319 mm	1.29 m

Životnost baterie a napájení:

• Robot 2: Asi 9.5 hodiny (bez zatížení), Asi 8.5 hodiny (plné zatížení)
• Robot Pro: Asi 4.5 hodiny (bez zatížení), asi 3 hodiny (plné zatížení)
• Napájení: 24v 6000 mAh baterie + 3A proudová chytrá nabíječka

Systém řízení a řízení:

Mezi klíčové komponenty patří:

• Převodka řízení: S20F 20kg točivý moment digitální servo
• Kolečka: WH060 digitální servo s točivým momentem 60 kg, celopryžová kolečka o průměru 125 mm pro Rosbot 2, celopryžová kolečka o průměru 150 mm pro Robot Pro a
• Kodér: 500 řádkový vysoce přesný kodér fáze AB
• Závěsný systém: koaxiální kyvadlový závěsný systém pro robota 2, 4W nezávislý závěsný systém pro robota Pro a
• Ovládací rozhraní: Aplikace pro iOS a Android přes Bluetooth nebo Wifi, PS2, CAN, sériový port, USB

Úvod do ROS řadičů:
Všechny RRoboty jsou vybaveny hloubkovou kamerou Orbbec Astra pro různá použití včetně ovládání gesty, sledování kostry a 3D skenování.

Deska STM32:
Deska obsahuje jádro STM32F103RC s různými funkcemi včetně pamětí, hodin, resetování a správy zásob, napájení DMA, režim ladění, I/O porty, časovače a komunikační rozhraní.

Často kladené otázky

Otázka: Jak nabíjím baterii?
Odpověď: K nabíjení RRobot použijte dodanou 3A proudovou chytrou nabíječku s 24v 6000mAh baterií

Otázka: Jaká je výdrž baterie Rosbot Pro?
Odpověď: Robot Pro má výdrž baterie přibližně 4.5 hodiny bez zatížení a přibližně 3 hodiny při plném zatížení.

Otázka: Mohu ovládat Rosbot pomocí chytrého telefonu?
Odpověď: Ano, Rosbot můžete ovládat pomocí aplikace pro iOS a Android přes Bluetooth nebo Wifi.

Klíčová složka

Varia%on	Obraz
Robot 2

Robot Pro
Robot Plus

Specifikace produktu

Produktová matice

Název produktu	Robot 2	Robot Pro	Robot Plus
Poměr snížení motoru	1:27	1:18	1:18
Maximální rychlost	1.3 m/s	1.65 m/s	2.33 m/s
Hmotnost	5.92 kg	19.54 kg	35.16 kg
Maximální užitečné zatížení	16 kg	35 kg	22 kg
Velikost	445 * 360 * 206 mm	774 * 570 * 227 mm	766 * 671 * 319 mm
Minimální poloměr otáčení	0.77 m	1.02 m	1.29 m
Životnost baterie	Asi 9.5 hodin (bez zatížení), Asi 8.5 hodin (plné zatížení)	Asi 4.5 hodin (bez zatížení), Asi 3 hodin (plné zatížení)
Napájení	24v 6000 mAh baterie + 3A proudová chytrá nabíječka
Převodovka řízení	Digitální servo S20F s točivým momentem 20 kg	WH060 digitální servo s točivým momentem 60 kg
Kola	Plná gumová kolečka o průměru 125 mm	Plná gumová kolečka o průměru 150 mm	Nafukovací gumová kola o průměru 254 mm
Kodér	Vysoce přesný enkodér s 500 řádky fáze AB
Závěsný systém	Koaxiální kyvadlový závěsný systém		4W nezávislý systém odpružení
Ovládací rozhraní	Aplikace pro iOS a Android přes Bluetooth nebo Wifi, PS2, CAN, sériový port, USB

Představení ROS Controllerů

Pro použití s ​​RRobotem na platformě Vidia Jetson jsou k dispozici 2 typy ovladačů ROS. Jetson Orin Nano je vhodný spíše pro výzkum a vzdělávání. Jetson Orin NX je ideální pro prototypování produktů a komerční aplikace. Následující tabulka ukazuje hlavní technické rozdíly mezi různými ovladači dostupnými od Roboworks. Obě desky umožňují výpočty na vysoké úrovni a jsou vhodné pro pokročilé robotické aplikace, jako je počítačové vidění, hluboké učení a plánování pohybu.

Snímací systém: LiDAR a hloubková kamera
Leishen LSLiDAR je nainstalován na všech variantách Rosbot s použitým modelem N10 nebo M10. Tyto LLiDAR nabízejí 3360-3360-stupňové skenování a vnímání okolí a mohou se pochlubit kompaktním a lehkým ESI. Mají vysoký poměr šumu signálu a vynikající detekční výkon na objektech s vysokou/nízkou odrazivostí a fungují dobře za silných světelných podmínek. Mají detekční dosah 30 metrů a skenovací frekvenci 12 Hz. Tento LiDAR se hladce integruje do robotů a zajišťuje, že ve vašem projektu lze snadno dosáhnout všech mapovacích a navigačních použití. Níže uvedená tabulka shrnuje technické specifikace posuvníků:

Kromě toho jsou všichni roboti vybaveni hloubkovou kamerou Orbbec Astra, což je kamera RGBD. Tato kamera je optimalizována pro řadu použití včetně ovládání gesty, sledování kostry, 3D skenování a vývoje mračna bodů. Následující tabulka shrnuje technické vlastnosti hloubkové kamery.

Deska STM32 (ovládání motoru, řízení spotřeby a IMU)
Deska STM32F103RC je mikrokontrolér používaný ve všech Rosbotech. Má vysoce výkonné jádro ARM Cortex-M3 32bitové RISC pracující na frekvenci 72 MHz spolu s vysokorychlostními vestavěnými pamětmi. Pracuje v teplotním rozsahu -40 °C až +105 °C a vyhovuje všem robotickým aplikacím v celosvětovém klimatu. Existují režimy úspory energie, které umožňují návrh aplikací s nízkou spotřebou. Některé z aplikací tohoto mikrokontroléru zahrnují motorové pohony, řízení aplikací, robotické aplikace, lékařské a ruční zařízení, PC a herní periferie, platformy GPS, průmyslové aplikace, video interkomy poplašného systému a skenery.

STM32F103RC	Vlastnosti
Jádro	ARM32-bit Cortex –M3 CPU Maximální rychlost 72 MHz
Vzpomínky	512 KB paměti Flash 64 kB SRAM
Hodiny, resetování a správa zásob	Napájení aplikace 2.0 až 3.6 V a vstupy/výstupy
Moc	Režimy spánku, zastavení a pohotovostního režimu V napájení pro RTC a záložní registry NETOPÝR
DMA	12kanálový řadič DMA
Režim ladění	SWD a JTAG rozhraní Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell
I/O porty	51 I/O portů (mapovatelné na 16 externích vektorů přerušení a 5V tolerantní)
Časovače	4×16bitové časovače 2 x 16bitové PWM časovače řízení motoru (s nouzovým zastavením) 2 x hlídací časovač (nezávislý a okenní) Časovač SysTick (24bitový down counter) 2 x 16bitové základní časovače pro řízení DAC
Komunikační rozhraní	Rozhraní USB 2.0 s plnou rychlostí SDIO rozhraní Rozhraní CAN (2.0B aktivní)

 

Systém řízení a řízení

Systém řízení a řízení je integrován s designem a konstrukcí robota. V závislosti na zakoupeném modelu se bude jednat o pohon 2 nebo 4 kol, přičemž obě varianty jsou vhodné pro různé výzkumné a vývojové účely. Kola na všech robotech jsou z plné pryže s pneumatikami se stupněm ochrany proti sněhu. K dispozici je koaxiální kyvadlový systém odpružení a řada Robotů je vybavena tlumiči nárazů s nezávislými systémy odpružení, které zajišťují úspěšnou navigaci v obtížném terénu.

Technické specifikace řízení a řízení:

Schéma konstrukce podvozku robota:

Robot 2

Robot Pro

Robot Plus

Správa napájení

Power Mag – Magnetická baterie LFP:
Všechny Rosboty jsou dodávány s 6000 mAh Power Mag, magnetickou baterií LFP (Lithium Iron Phosphate) a nabíječkou. Zákazníci mohou za příplatek upgradovat baterii na 20000 XNUMX mAh. Baterie LFP jsou typem lithium-iontové baterie známé pro svou stabilitu, bezpečnost a dlouhou životnost. Na rozdíl od tradičních lithium-iontových baterií, které využívají kobalt nebo nikl, se LFP baterie spoléhají na fosforečnan železitý, čímž nabízejí udržitelnější a méně toxickou alternativu. Jsou vysoce odolné vůči tepelnému úniku, čímž snižují riziko přehřátí a požáru. Zatímco mají nižší energetickou hustotu ve srovnání s jinými lithium-iontovými bateriemi, baterie LFP vynikají odolností, delší životností, rychlejším nabíjením a lepším výkonem v extrémních teplotách, díky čemuž jsou ideální pro elektrická vozidla (EV) a systémy pro ukládání energie. Power Mag lze připevnit na jakýkoli kovový povrch robota díky designu magnetické základny. Díky tomu je výměna baterií rychlá a snadná.

Technické specifikace:

Model	6000 XNUMX mAh	20000 XNUMX mAh
Baterie	22.4V 6000mAh	22.4V 20000mAh
Materiál jádra	Fosforečnan lithno-železitý	Fosforečnan lithno-železitý
Cutoff Voltage	16.5 V	16.5 V
Plný svtage	25.55 V	25.55 V
Nabíjecí proud	3A	3A
Materiál pláště	Kov	Kov
Výkon vybíjení	15A trvalé vybíjení	20A trvalé vybíjení
Zástrčka	Konektor DC4017MM samice (nabíjení) Konektor XT60U-F samice (vybíjení)	Konektor DC4017MM samice (nabíjení) Konektor XT60U-F samice (vybíjení)
Velikost	177 * 146 * 42 mm	208 * 154 * 97 mm
Hmotnost	1.72 kg	4.1 kg

Ochrana baterie
Zkrat, nadproud, přebití, ochrana proti nadměrnému vybití, podpora nabíjení při používání, vestavěný bezpečnostní ventil, deska zpomalující hoření.

Automatická nabíjecí stanice (Power+):
Auto Charging Station je součástí modelu Rosbot 2+ a lze ji zakoupit samostatně pro práci s Rosbot 2, Rosbot Pro a Rosbot Plus.

ROS 2 Rychlý start

Když je robot poprvé zapnut, je ve výchozím nastavení řízen systémem ROS. To znamená, že deska ovladače podvozku STM32 přijímá příkazy z ovladače ROS 2 – Jetson Orin. Počáteční nastavení je rychlé a snadné, z hostitelského počítače (doporučeno Ubuntu Linux) se připojte k hotspotu Wi-Fi robota. Výchozí heslo je „Dongguan“. Dále se připojte k robotu pomocí SSH přes Linuxterminatee l, adresa P je 192.168.0.10 a 0 a výchozí heslo je Dongguan.

S terminálovým přístupem k robotovi můžete přejít do složky pracovního prostoru ROS 2 pod „wheeltec_ROS 2“ Před spuštěním testovacích programů přejděte na wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/ a vyhledejte wheeltec_udev.sh – Tento skript je nutné spustit, obvykle pouze jednou. zajistit správnou konfiguraci periferií. Nyní můžete otestovat funkčnost robota a spustit funkci ovladače ROS 2 spuštěním: „relaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch“

V druhém terminálu můžete použít uzel keyboard_teleop k ověření ovládání podvozku, jedná se o upravenou verzi oblíbeného ROS 2 Turtlebot example. Zadejte: „relaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch“

Předinstalované balíčky ROS 2 Humble

Níže jsou uvedeny následující uživatelsky orientované balíčky, i když mohou být přítomny jiné balíčky, jedná se pouze o závislosti.

• turn_on_wheeltec_robot
  Tento balíček je zásadní pro umožnění funkčnosti robota a komunikace s řídicí jednotkou podvozku. Primární skript „turn_on_wheeltec_robot.launch“ musí být použit při každém spouštění pro konfiguraci ROS 2 a ovládání ovladače.
• wheeltec_rviz2
  Obsahuje spuštění files spustit viz s vlastní konfigurací pro Pickerbot Pro.
• wheeltec_robot_slam
  Balíček mapování a lokalizace SLAM s vlastní konfigurací pro Pickerbot Pro.
• wheeltec_robot_rrt2
  Rychlé prozkoumání algoritmu náhodného stromu – Tento balíček umožňuje Pickerbot Pro naplánovat cestu k požadovanému umístění spuštěním průzkumných uzlů.
• wheeltec_robot_keyboard
  Praktický balíček pro ověřování funkčnosti robota a ovládání pomocí klávesnice, a to i ze vzdáleného hostitelského počítače.
• wheeltec_robot_nav2
  Balíček uzlů ROS 2 Navigation 2.
• wheeltec_lidar_ros2
  Balíček ROS 2 Lidar pro konfiguraci Leishen M10/N10.
• wheeltec_joy
  Balíček ovládání joystickem obsahuje spouštění files pro uzly joysticku.
• simple_follower_ros2
  Základní algoritmy sledování objektů a čar pomocí laserového skenování nebo hloubkové kamery.
• ros2_astra_camera
  Balíček hloubkové kamery Astra s ovladači a spuštěním files.

Shrnutí

Robot je určen pro vývojáře, pedagogy a studenty ROS (Robot Operating System). Srdcem Rosbotu je plně programovatelný softwarový framework a konfigurovatelná hardwarová architektura založená na nejpopulárnější robotické platformě – ROS.
Robot je dostupný ve třech kategoriích:

• Robot 2 – Vhodné pro začátečníky ROS a nízkorozpočtové projekty.
• Robot Pro – Vhodné pro vývojáře ROS a pedagogy, kteří potřebují všestranný systém pro rychlé prototypování nebo výuku.
• Rosbot Plus – Toto je verze 4WD Rosbot s nezávislými systémy odpružení. Tato kategorie je dostatečně závažná, aby byla zvážena pro průmyslový a komerční rozvoj. Robot je dodáván s oblíbenými ovladači ROS, jako jsou:
  • Jetson Orin Nano
  • Jetson Orin NX

Připravil: Wayne Liu, Reilly Smithers & Tara Hercz 30. září 2024
Verze #: 20240930

Dokumenty / zdroje

Robot ROBOWORKS N10 Vzdělávací programovatelný mobilní robot [pdfUživatelská příručka Robot N10 Vzdělávací programovatelný mobilní robot, N10, Robot Vzdělávací programovatelný mobilní robot, Vzdělávací programovatelný mobilní robot, Programovatelný mobilní robot, Mobilní robot, Robot

Reference

• Uživatelská příručka