Overzicht van het ROS-robotsysteem
Introductie
Deze sectie introduceert de systeemarchitectuur van de ROS-robot en biedt een lijst met de hardwarecomponenten. Het ROS-robotsysteem bestaat hoofdzakelijk uit twee belangrijke onderdelen:
- Het hogere niveau voor waarneming en beslissing.
- Het lagere niveau voor bewegingsbesturing.
Het hogere niveau voor waarneming en beslissing
Dit deel vereist veel rekenkracht maar heeft lage real-time eisen. Het draait doorgaans op een algemeen besturingssysteem op krachtige apparaten. Er worden programma's geschreven om waarnemings- en besluitvormingsfuncties uit te voeren op basis van invoergegevens van diverse soorten sensoren.
De programma's voor de waarnemings- en besluitvormingsfuncties van de ROS-robot worden uitgevoerd door reComputer J1020 v2 nano.
De rol van de reComputer is om gegevens te verzamelen van verschillende sensoren, deze gegevens naar behoefte te verwerken en te analyseren, en vervolgens de acties van de robot te besturen (beslissen), zoals beweging en grijpen.
Om de robot bijvoorbeeld een rood object te laten volgen, legt de camerasensor eerst de beeldinformatie van de omgeving vast. De reComputer verwerkt het beeld om de positie van het rode object te identificeren en geeft de robot vervolgens opdracht om het object te benaderen.
De reComputer kan worden beschouwd als een computer die ROS kan uitvoeren. Aangezien deze in de robot moet worden geïnstalleerd, moet de computer relatief compact zijn.
De invoergegevens voor de waarnemings- en besluitvormingsprogramma's worden geleverd door verschillende soorten sensoren, waaronder:
-
Motorencoders
(Verkrijgen de bewegingsinformatie van de robot) -
IMU- en GNSS-modules
(Verkrijgen externe bewegingsinformatie) -
Single-line LiDAR
(Verkrijgt een tweedimensionale laser-puntenwolk)
-
Multi-line LiDAR
(Verkrijgt een driedimensionale laser-puntenwolk) -
Dieptecamera's
(Verkrijgen beelden met diepte-informatie)
Het lagere niveau voor bewegingsbesturing
Dit deel heeft lage eisen aan rekenkracht maar hoge real-time eisen. De programma's voor bewegingsbesturing worden geschreven in C en draaien op een microcontroller. Hun belangrijkste rol is het uitvoeren van de bewegingsbesturingscommando's die door het hogere systeem worden uitgegeven en het geven van feedback over de huidige toestand van de robot.
De lijst met hardware die wordt gebruikt voor bewegingsbesturing is als volgt:
-
Voedingsaccu
(Levert energie voor ROS-robots)
-
Controller en driver
(De controller genereert besturingssignalen en de driver versterkt deze signalen om de motor aan te drijven. Ze kunnen als een geïntegreerde eenheid worden ontworpen) -
Motor en servo
(Apparaten die elektrische energie omzetten in kinetische energie) -
Chassis
(De bovenstaande vier componenten worden op een frame gemonteerd om een chassis te vormen)
Als u meer wilt weten over gerelateerde producten, kunt u op de onderstaande link klikken: