FOXTECH VG-450 UGV Lidar térképező robot

Bevezetés

Felettview
A VG-450 egy gyors, agilis, kompakt robotizált nyílt forráskódú kutatási platform, amelyet kifejezetten UGV-fejlesztők és tudományos kutatók számára fejlesztettek ki, és számos bemutató rutint biztosít, mint például a kültéri útpontok tervezése, 2D LiDAR térképezés és akadálykerülés, 3D térképezés stb.
Ez a fejlesztői platform ROS nyílt forráskódú rendszeren és APM automatikus navigációs rendszeren alapul, és több szenzorral is fel van szerelve, mint például LiDAR, binokuláris kamera, mélységkamera, RTK, amely alkalmas autonóm szállítójárművek, kiszolgáló robotok, ill. kiegészítő funkciók fejlesztése.
Specifikáció

Scout MINI

• Méret  627x549x502 mm
• Tengelytávolság  452 mm
• Első hátsó tengelytáv 450 mm
• Súly  26 kg
• Terhelhetőség  7 kg
• Akkumulátor típusa  24V 15Ah lítium akkumulátor
• Motor  kefe nélküli DC motor 4*150W
• Meghajtó típusa  független négykerék-hajtás
• Felfüggesztés  független felfüggesztés lengőkarral
• Kormányzás  négykerekű differenciálmű kormányzás
• Biztonsági felszerelés Szervofék/ütközésgátló cső
• terhelés nélküli legnagyobb sebesség 10.8km/h
• Minimális fordulási sugár Om (n-situ forgatás)
• Maximális beépítési kapacitás S0
• Minimális szabad magasság 107 mm
• Max utazás 10 km
• Vezérlési mód távirányító/parancs mód
• Kemote vezérlő 2.4Ghz/1km extrém távolság
• Kommunikációs interfész TUD

Fedélzeti számítógép

• Modell AS6
• CPU Intel 17 8565U, négymagos és nyolcszálas
• GPU Intel UHD Graphics 620
• Merevlemez 128 GB
• RAM 8 GB DDR4

Binokuláris kamera

• Modell
  Intel Realsense T265
• Chip Movidius Myraid2
• Field of view  Két halszem lencse, közel félgömb alakú 163+5°FOV
• IMU A BMIOS5 lehetővé teszi az eszköz forgásának és gyorsulásának pontos mérését

Mélység kamera

• Modell ntel Realsense D4351\
• Mélységi technológia aktív IR sztereó
• Mélységi kimeneti felbontás 1280°720-ig
• Mélység kimeneti képkockasebesség akár 90 fps
• Min. mélységi távolság 0.Im

LiDAR

• Lézeres távolságmérő technoloEy TOF
• Kanging radnus 0.15 m-
• Sample arány 9200-szor/s 2-10 cm-es szögelési pontosság (tipikus Scm)
• Resouton tartomány Cm
• SCANING ng 360
• Szkennelési irekvencia 7-1 SHz (tipikus 10 Hz)

RTK helymeghatározó modul

• Frekvencia BDS/GPS/GLONASS/QZS
• Pozícionálási pontosság 10 cm (tipikus)
• Inicializálási idő < 10 s (jellemző)
• Ideje az első javításnak hidegindítás: 40 s (tipikus); hot start: 5s (tipikus) soros port. TF kártya. USB 2.00G. TUD. PPS
• Felület ESEMÉNY
• Adatformátum N EA-0183. BINEX. Femtomes ASCIl. Bináris
•  GNSS adatsebesség IHz/SHz/10Hz/20Hz (opcionális) WIFI átviteli rendszer
•  Súly 146.8g
•  Méret 88x66x19 mm
• Átviteli távolság 800 m (akadályok nélkül)
• Frekvencia 5.1 GHz-5.9 GHz
• Hatalom 6W
• Késleltetés 200 ms
• Sávszélesség 40MHz vagy 20MHz
• Átviteli teljesítmény 20mW
• Munka hőmérséklet -10°C-45°C

1. Kapcsolja be a távirányítót és fordítsa el az SWB váltókart középső állásba, hogy az UGV távirányító üzemmódba kapcsoljon, hogy az UGV a teszthelyre tudjon menni (*Mivel a navigációs vezérlőpanel aktiválásának pontja legyen az otthoni pont, javasoljuk az UGV újraindítását a teszthelyre érkezés után)
2. Csatlakozzon az UGV WiFi-jához, és használja a Mission Planner földi állomást és a NoMachine-t az UGV-hez való csatlakozáshoz
3. Kattintson a repülési tervre a földi állomás bal felső sarkában, hogy belépjen az útpont beállítási felületére. Az útvonalpont beállításához kattintson a térkép bármely pontjára a bal egérgombbal. A bal felső sarokban és az alsó sarokban megjelennek az útpont attribútumai és beállításai, amelyek a helyzetnek megfelelően módosíthatók. Az útpont beállítása után kattintson a jobb oldalon található útpont írása gombra. (*A fenti lépések végrehajtása után indítsa újra a fedélzeti számítógépet, hogy új útpontot kapjon.)
4. Kapcsolja be a fedélzeti számítógép tápellátását, csatlakozzon az UGV X86 számítógéphez a NoMachine-on keresztül, és nyissa meg az sh script mappát az asztalon.
5. Kattintson a jobb egérgombbal a mappában, válassza a Megnyitás a terminálban opciót terminál megnyitásához, majd adja ki a következő parancsot az útpont tervezésének és a VFH akadályelkerülési funkciójának elindításához
6. A Mission Planner földi állomáson válassza az Action -> Mode (AUTO vagy GUIDED) -> Set Mode menüpontot az UGV AUTO vagy GUIDED módba állításához (* AUTO módban az UGV az útpontterv szerint mozog. GUIDED módban, az UGV az útpontterv szerint fog mozogni, és rendelkezik VFH akadályelkerülő funkcióval)

2D leképezés

1. Nyomja meg az UGV bekapcsológombját
2. Kapcsolja be a távirányítót
3. Csatlakozzon az UGV WiFi-jéhez, és indítsa el a NoMachine-t, hogy csatlakozzon az UGV fedélzeti számítógépéhez
4. Keresse meg az UGV fedélzeti számítógépének asztali sh script mappáját a NoMachine felületen
5. Kattintson a jobb egérgombbal a mappában, válassza a Megnyitás terminálban opciót a terminál megnyitásához, és írja be a következő parancsot a 2D leképezési funkció elindításához r300_cartographer_slam.sh
6. Normál körülmények között minden csomópont normálisan indul, és láthatja a térképet az rvizben
7. Használja a távirányítót az UGV mozgatásához. A terület térképének elkészítése után írja be a következő parancsot a térkép mentéséhez rosrun map_server map_saver -f map_name
8. tipp (a parancsban szereplő térkép_neve a mentett térképhez kapcsolódó neve file, valamint egy pgm és yaml formátum file keletkezik. A file a terminál mappájának elérési útjába kerül mentésre, ahová a parancsot beírta)

3D leképezés

1. Nyomja meg az UGV bekapcsológombját
2. Kapcsolja be a távirányítót
3. Csatlakozzon az UGV WiFi-jéhez, és indítsa el a NoMachine-t, hogy csatlakozzon az UGV fedélzeti számítógépéhez
4. Keresse meg az UGV fedélzeti számítógépének asztali sh script mappáját a NoMachine felületen
5. Kattintson a jobb egérgombbal a mappában, válassza a Megnyitás terminálban opciót a terminál megnyitásához, majd írja be a következő parancsot a 2D-s leképezés funkció elindításához
   r300_rtabmap.sh
6. Használja a távirányítót az UGV mozgásának vezérléséhez a terület 3D-s térképének elkészítéséhez
   • tipp (Ha a csomópont rendellenesen indul, kérjük, az rs-sensor-control paranccsal ellenőrizze, hogy a T265 és D435i kamerák megjelennek-e. Ha nem jelennek meg, az azt jelenti, hogy az eszköz nincs megfelelően csatlakoztatva a fedélzeti számítógéphez. Kérjük, próbálja meg módosítsa az USB portot vagy indítsa újra az UGV-t)

Szimulációs Bevezetés

Szimulációs rendszer
Az R300 szimulációs rendszer ROS és Gazebo szimulációs rendszeren alapul. UGV karosszériamodelleket és szenzorszimulációkat biztosít, mint például a 2D lidar, 3D lidar és mélységkamera. Jelenleg navigációs funkcióval, RtabMap 3D térképezési funkcióval, OctoMap 3D térképészeti funkcióval és SLAM térképészeti funkcióval van felszerelve.

Navigációs funkció
Az elindított sh szkript a /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_navigation.sh. A sh file a következő részeket tartalmazza:

1. Indítsa el a ros főcsomópontot
2. Indítsa el az R300 szimulációt, beleértve a szimulációs környezetet, UGV modellt, érzékelő szimulációt, TF-et stb.
3. Billentyűzet vezérlő csomópont az UGV mozgásának vezérléséhez
4. Navigációs funkció
5.  A navigációs funkcióhoz beállított rviz vizuális interfész útvonaltervezést, térképeket, helymeghatározást, lidar adatokat és UGV modelleket jelenít meg.
   Nyisson meg tetszőlegesen egy terminált, húzza az r300_simulation_navigation.sh fájlt file a terminál ablakába, és megjelenik egy parancs az sh szkript elindítására. Nyomja meg az Entert az elindításához.

Ellenőrizze a felugró terminál ablakot, és azt, hogy az egyes terminálok csomópontjai megfelelően indulnak-e el. Miután meggyőződött arról, hogy a csomópontok megfelelően működnek, nyomja meg az A vagy D gombot a harmadik billentyűzettel vezérelt terminálon, hogy az UGV szögsebességet adjon (a szögsebességet 0.5-en belül javasolt szabályozni). Miután az UGV helyzete konvergált, normál körülmények között az UGV egy teljes kört el tud forogni. Nyomja meg a crtl + c billentyűket a billentyűzet vezérlőterminálján a csomópont bezárásához.

Válassza ki a 2D Nav Goal beépülő modult az rvizben, jelöljön ki egy pontot a térképen, kattintson a bal egérgombbal és hosszan lenyomva válassza ki az irányt, majd engedje el a navigációs célpont elküldéséhez, és az UGV automatikusan a célpont.

RtabMap 3D leképezési funkció

Az elindított sh szkript a /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_rtabmap.sh. A sh file a következő részeket tartalmazza:

1. Indítsa el a ros főcsomópontot
2. Indítsa el az R300 szimulációt, beleértve a szimulációs környezetet, UGV modellt, érzékelő szimulációt, TF-et stb.
3.  Billentyűzet vezérlő csomópont az UGV mozgásának vezérléséhez
4. Rtabmap leképezési funkció. Ez a funkció főként a mélységkamera vizuális képét és mélységi képét használja fel a 3D leképezéshez. Nyisson meg tetszőlegesen egy terminált, húzza az r300_simulation_rtabmap.sh fájlt file a terminál ablakába, és megjelenik egy parancs az sh szkript elindítására. Nyomja meg az Entert az elindításához. Ellenőrizze a felugró terminálablakot, és hogy az egyes terminálok csomópontjai megfelelően indulnak-e el. Miután megbizonyosodott arról, hogy a csomópontok megfelelően működnek, írja be a megfelelő vezérlő utasításokat a harmadik billentyűzettel vezérelt terminálba az UGV mozgásának vezérléséhez a 3D leképezéshez.

OctoMap 3D leképezési funkció

Az elindított sh szkript a /src/R300/300_simulation/sh/r300_simulation_octomap.sh. A sh file a következő részeket tartalmazza:

1. Indítsa el a ros főcsomópontot
2. Indítsa el az R300 szimulációt, beleértve a szimulációs környezetet, UGV modellt, érzékelő szimulációt, TF-et stb.
3. Billentyűzet vezérlő csomópont az UGV mozgásának vezérléséhez
4. Octomap leképezési funkció, főleg 3D lidar pontfelhő adatok felhasználásával a térképezéshez
5. Az rviz vizuális felület, amely az octomap funkcióhoz van beállítva, térképeket és UGV modelleket jelenít meg. Nyisson meg tetszőlegesen egy terminált, húzza az r300_simulation_octomap.sh fájlt file a terminál ablakába, és megjelenik egy parancs az sh szkript elindítására. Nyomja meg az Entert az elindításához. Ellenőrizze a felugró terminálablakot, és hogy az egyes terminálok csomópontjai megfelelően indulnak-e el. Miután megbizonyosodott arról, hogy a csomópontok megfelelően működnek, írja be a megfelelő vezérlő utasításokat a harmadik billentyűzettel vezérelt terminálba az UGV mozgásának vezérléséhez a 3D leképezéshez.

A térkép létrehozása után a következő paranccsal mentheti a térképet: rosrun octomap_server octomap_saver -f map_name.ot Címzett view a 3D térképen írja be a következő parancsokat: octovis map_name.ot Telepítse sudo apt-get install octovis

SLAM 2D leképezési funkció

Az elindított sh szkript az amovcar/src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_slam.sh. A sh file a következő részeket tartalmazza:

1. Indítsa el a ros főcsomópontot
2. Indítsa el az R300 szimulációt, beleértve a szimulációs környezetet, UGV modellt, érzékelő szimulációt, TF-et stb.
3. Billentyűzet vezérlő csomópont az UGV mozgásának vezérléséhez
4. 2D leképezési funkció, főleg 2D lidar adatok felhasználásával a térképezéshez
5. Az rviz vizuális felület, amely a SLAM 2D leképezési funkcióhoz van beállítva, térképeket és UGV-modelleket jelenít meg. Nyisson meg tetszőlegesen egy terminált, húzza az r300_simulation_slam.sh fájlt file a terminál ablakába, és megjelenik egy parancs az sh szkript elindítására. Nyomja meg az Entert az elindításához. Ellenőrizze a felugró terminálablakot, és hogy az egyes terminálok csomópontjai megfelelően indulnak-e el. Miután megbizonyosodott arról, hogy a csomópontok megfelelően működnek, írja be a megfelelő vezérlő utasításokat a harmadik billentyűzettel vezérelt terminálba az UGV mozgásának vezérléséhez a 2D leképezéshez.

A térkép létrehozása után a következő paranccsal mentheti a térképet: rosrun map_server map_saver -f map_name

A parancs beírása után fileA .pgm és .yaml formátumú s-ek az aktuális mappában jönnek létre, és a mentett térkép file A map.yaml és a map.pgm lehet viewed az ls paranccsal.

Dokumentumok / Források

FOXTECH VG-450 UGV Lidar térképező robot [pdf] Felhasználói kézikönyv VG-450 UGV Lidar térképező robot, VG-450 UGV, Lidar térképező robot

Hivatkozások

• Felhasználói kézikönyv