ROS机器人实战,对标古月老师HRMRP机器人(一)——机器人总体方案设计

咳咳!这个是自己的毕业设计,内容比较多就拆开发。设计实现了一款SLAM移动机器人,加机械臂完成视觉识别抓取的,同时还有语音识别控制、QT上位机控制、Web网页控制。前几年看古月老师的视频,看到古月老师设计的HRMRP(混合实时移动机器人平台),就也来对标一下!机器人演示视频链接如下~

【marm + mbot = 我的毕设资料整理中,预计七月中左右开源,感谢古月老师资料】 https://www.bilibili.com/video/BV1bL4y1K7Rp/?share_source=copy_web

这个系列的博文,会把如何设计机器人的内容分享出来~

机器人具备移动抓取、自主导航、交互控制的多功能智能仓储搬运机器人系统。整个操作系统主要由软体和硬件两部分构成,操作系统架构分为应用层、系统层、驱动层和结构层,具体如下图所示。

整个系统设计分为四层结构,具体为:

(1)结构层采用两轮差速运动底盘实现机器人的运动,通过五轴机械臂+夹爪实现抓取功能。

(2)硬件层由两块驱动板实现,STM32F103RCT6实现SLAM系统的底层驱动功能,通过接收系统发出的空间速度信息,通过PID实现速度转PWM值实现底层控制器功能;Atmega 328P实现机械臂部分的驱动控制,通过接收系统发出的空间关节信息,转为机械臂各个关节角度值执行,机械臂驱动板部分板载一路蜂鸣器报警电路,作为硬件系统提示。供电部分使用XL4016E1实现5V 8A的输出,为系统主机、SLAM底盘、激光雷达进行供电,LM2596S-5.0负责机械臂系统的供电。通过树莓派开发板(4B 2GB版本)作为运算主机,实现系统运算处理。

(3)系统层基于机器人操作系统(ROS,Robot Opearting System)的控制系统设计,实现SLAM同步位置与运动地图建立、运动机器人的主动引导、六轴机械臂正逆运动学解算及目标识别,系统层和应用之间分别通过可达讯飞SDK实现语音识别交互控制、通过ROS和Qt联合开发PC软件交互控制、通过Python Bottle轻服务器框架实现Web交互控制。

(4)应用层是为用户提供的交互界面设计,这里分为基于Qt开发的桌面交互软件、基于Web网页的在线交互界面、基于语音识别的交互控制。

机器人分为SLAM底盘+六轴机械臂+语音识别控制三部分组成。机器人系统采用Raspberry Pi开发板为主控,并采用了Ubuntu Mate 20.04操作系统,并安装了ROS Noetic自动化机器人控制系统。

SLAM底盘部分使用STM32F103RCT6单片机为主控,通过TB6612电机驱动芯片驱动两路直流编码电机M1和M2,同时接入MPU6050六轴陀螺仪传感器实现姿态里程检测。考虑系统整体供电设计,底盘部分使用XL4016E作为电源管理芯片,实现8~40V转5V 8A(Max)输出,如下图所示。

六轴机械臂部分使用Atmega 328P单片机为主控,通过六路PWM占空比输出来驱动六个伺服电机。考虑系统整体供电设计,机械臂部分使用LM2596S-5.0作为电源管理芯片,实现8~40V转5V 3A(Max)输出,如下图所示。

点击ROS机器人实战,对标古月老师HRMRP机器人(一)------机器人总体方案设计 - 古月居 可查看全文

相关推荐
Robot25110 小时前
Figure 02迎重大升级!!人形机器人独角兽[Figure AI]商业化加速
人工智能·机器人·微信公众平台
FreeIPCC13 小时前
谈一下开源生态对 AI人工智能大模型的促进作用
大数据·人工智能·机器人·开源
施努卡机器视觉16 小时前
电解车间铜业机器人剥片技术是现代铜冶炼过程中自动化和智能化的重要体现
运维·机器人·自动化
zhd15306915625ff21 小时前
库卡机器人日常维护
网络·机器人·自动化·机器人备件
古月居GYH1 天前
ROS一键安装脚本
人工智能·机器人·ros
清流君1 天前
【运动规划】移动机器人运动规划与轨迹优化全解析 | 经典算法总结
人工智能·笔记·算法·机器人·自动驾驶·运动规划
Matlab程序猿小助手1 天前
【MATLAB源码-第218期】基于matlab的北方苍鹰优化算法(NGO)无人机三维路径规划,输出做短路径图和适应度曲线.
开发语言·嵌入式硬件·算法·matlab·机器人·无人机
xx小寂1 天前
ubuntu16.04在ros使用USB摄像头-解决could not open /dev/video0问题
ubuntu·机器人
啵啵鱼爱吃小猫咪2 天前
迭代学习公式
学习·机器人
宋138102797202 天前
人形机器人开发、XR仿真训练、影视动画制作,一副手套支持多种应用
机器人·汽车·vr·动作捕捉