Descripción general del sistema robótico ROS
Introducción
Esta sección presentará la arquitectura del sistema del robot ROS y proporcionará una lista de los componentes de hardware. El sistema del robot ROS se compone principalmente de dos partes principales:
- El componente de nivel superior de percepción y decisión.
- El componente de nivel inferior de control de movimiento.
El componente de nivel superior de percepción y decisión
Esta parte requiere una alta potencia de cálculo, pero tiene bajos requisitos de tiempo real. Normalmente se ejecuta en un sistema operativo de propósito general en dispositivos de alto rendimiento. Se escriben programas para realizar funciones de percepción y toma de decisiones basadas en los datos de entrada de varios tipos de sensores.
Los programas para las funciones de percepción y toma de decisiones del robot ROS son ejecutados por reComputer J1020 v2 nano.
La función del reComputer es recopilar datos de diversos sensores, procesarlos y analizarlos según sea necesario, y luego controlar (decidir) las acciones del robot, como el movimiento y la sujeción.
Por ejemplo, para que el robot siga un objeto rojo, el sensor de la cámara primero captura la información de imagen del entorno. El reComputer procesa la imagen para identificar la posición del objeto rojo y luego dirige al robot para que se acerque al objeto.
El reComputer puede considerarse como una computadora capaz de ejecutar ROS. Dado que necesita instalarse dentro del robot, la computadora debe ser relativamente compacta.
Los datos de entrada para los programas de percepción y toma de decisiones son proporcionados por varios tipos de sensores, incluyendo:
-
Codificadores de motor
(Obtienen información de movimiento del robot) -
Módulos IMU y GNSS
(Obtienen información de movimiento externo) -
LiDAR de una sola línea
(Obtiene una nube de puntos láser bidimensional)
-
LiDAR de múltiples líneas
(Obtiene una nube de puntos láser tridimensional) -
Cámaras de profundidad
(Obtienen imágenes con información de profundidad)
El componente de nivel inferior de control de movimiento
Esta parte tiene bajos requisitos de potencia de cálculo, pero altos requisitos de tiempo real. Los programas para el control de movimiento están escritos en C y se ejecutan en un microcontrolador. Su función principal es ejecutar los comandos de control de movimiento emitidos por el sistema de nivel superior y proporcionar retroalimentación sobre el estado actual del robot.
La lista de hardware utilizado para el control de movimiento es la siguiente:
-
Batería de alimentación
(Proporciona energía a los robots ROS)
-
Controlador y controlador de motor
(El controlador genera señales de control y el controlador de motor amplifica estas señales para impulsar el motor. Pueden diseñarse como una unidad integrada) -
Motor y servomotor
(Dispositivos que convierten la energía eléctrica en energía cinética) -
Chasis
(Los cuatro componentes anteriores se montan en un bastidor para formar un chasis)
Si desea conocer los productos relacionados, puede hacer clic en el enlace a continuación: