ROS 机器人系统概述
简介
本节将介绍 ROS 机器人的系统架构，并提供硬件组件清单。ROS 机器人系统主要由两大部分组成：
- 上层感知与决策组件。
- 下层运动控制组件。
上层感知与决策组件
这部分需要较高的计算能力，但实时性要求较低。通常运行在高性能设备上的通用操作系统中。基于来自各类传感器的输入数据，编写程序以执行感知和决策功能。
ROS 机器人感知与决策功能的程序由 reComputer J1020 v2 nano 执行。
reComputer 的作用是从各类传感器收集数据，根据需要处理和分析数据，然后控制（决定）机器人的动作，例如移动和抓取。
例如，要让机器人跟随一个红色物体，摄像头传感器首先捕获环境图像信息。reComputer 处理图像以识别红色物体的位置，然后引导机器人接近该物体。
reComputer 可以视为一台能够运行 ROS 的计算机。由于它需要安装在机器人内部，因此该计算机必须相对小巧。
感知与决策程序的输入数据由各类传感器提供，包括：
-
电机编码器
（获取机器人的运动信息） -
IMU 与 GNSS 模块
（获取外部运动信息） -
单线 LiDAR
（获取二维激光点云）
-
多线 LiDAR
（获取三维激光点云） -
深度相机
（获取带有深度信息的图像）
下层运动控制组件
这部分对计算能力要求较低，但实时性要求较高。运动控制程序使用 C 语言编写，并运行于微控制器上。其主要作用是执行上层系统下发的运动控制指令，并反馈机器人的当前状态。
运动控制使用的硬件清单如下：
-
动力电池
（为 ROS 机器人提供能源）
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控制器与驱动器
（控制器生成控制信号，驱动器放大这些信号以驱动电机。它们可设计为一个集成单元） -
电机与舵机
（将电能转换为动能的设备） -
底盘
（以上四个组件安装在一个框架上即构成底盘）
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