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ROS服务机器人
  • 产品介绍
  • 产品参数
  • 产品特点
【产品名称】 ROS服务机器人
【产品型号】

ROS服务机器人是一款为ROS机器人算法开发量身打造的机器人平台,拥有硬件里程计、激光测距雷达、立体视觉相机和语音输入输出阵列等一系列硬件配置,完美适配ROS的TF、NavigationActionlib和Pluginlib子系统,是深入学习ROS和开发验证高级机器人算法的理想平台。

机械结构

1.便携性设计

ROS服务机器人采用模块化可折叠式设计,整个机构可以很方便的收纳展开部署高效携带方便,非常适合异地参赛使用。

 

2.底盘

ROS服务机器人采用了三轮全向式移动底盘,相比传统的双轮差动底盘,拥有更多的自由度。全向底盘可以在不改变朝向的情况下水平面上的任何方向移动,这在进行目标跟踪和运动避障时,可以减少机体位置调整的步骤,减少调节时间,提高执行效率。

3.主体

ROS服务机器人的主体机身为一个铝合金层叠结构,可以方便的进行各类传感器的搭载安装,为机器人平台的应用扩展预留了极大的空间。

4.头部

ROS服务机器人的头部安装了一台RGB-D立体相机,按照需要进行安装角度调节。立体相机同时获得所处环境的彩色平面图像信息和三维点云数据,可以很方便的识别和定位视野范围内的目标物体。

5.手爪(选配)

ROS服务机器人可以扩展安装升降机械臂该机械臂分为折叠和伸展两种状态,不使用时折叠收纳,避免磕碰。需要使用时向前伸展,进行物品抓取。伸展状态时,机械臂具备升降功能,可以在一个连续高度范围内动态调整手爪高度。结合机器人头部立体相机的点云分析,完成三维空间内的物品分割、识别和抓取等一系列任务。

 

【传感器】

1.激光雷达

ROS服务机器人的底盘上安装了一枚红外激光雷达,该雷达的扫描角度为36能够高效的检测出周围的障碍物分布,并可以通过SLAM技术进行机器人的自身定位,机器人的移动导航提供数据基础。

2.姿态测量系统

ROS服务机器人的底盘内置了一个三轴姿态测量系统,可以实时检测机体的朝向翻滚及俯仰角度。为机器人导航及行进提供重要数据,并让机器人在运动过程中发现倾倒风险,及时采取紧急措施。

3.立体相机

ROS服务机器人的头部安装了最新一代RGB-D立体相机,通过机械旋钮调节其视角,以便对准需要进行视觉识别的目标区域。立体相机可以输出RGB彩色视频流和Depth深度数据三维点云,借助OpenCV和PCL开源图像库,可以对目标物进行准确识别和定位,以便进行后续的任务。

整机参数

名称

数量

参数

操作系统

 

ROS

主控器

1

Intel I3处理器、4G内存、120GSSD、触摸屏、键盘

激光雷达

1

360°无死角、最大距离8米

视觉传感器

1

Kinect 2

伺服电机模块

3

20W伺服电机、内置驱动

轮子

3

3个全向轮

电池

1

24V3.5AH锂离子动力电池

 

软件特性

1. URDF模型描述——ROS服务机器人具备完整的URDF模型描述,可以在ROS系统里直接加载。

2. 电机码盘里程计——ROS服务版装备了带编码器的直流伺服电机,可以在ROS里接收电机码盘计数,从而推算出机器人的移动里程信息。

 

3. IMU姿态传感——ROS服务机器人置了一枚六轴的IMU单元,可以实时获取机器人的滚转、倾斜和朝向信息,为机器人的上层控制算法提供数值依据。

4. 三维立体视觉——ROS服务机器人采用最新一代的TOF立体相机,探测距离达到8米,最大视角70°,适用于对室内环境的三维模型重构。

 

5. SLAM环境建图——AI服务服务机器人装备了新一代的360°激光雷达,可以实时扫描机器人周围的障碍物分布状况,借助HectorSLAMGMapping算法,创建环境地图。

 

6. 自主定位导航——ROS服务机器人将激光雷达扫描的距离信息与电机里程计数据进行融合,使用AMCL方法进行地图定位,结合ROSmove_base进行自主导航。

7. 动态目标跟随——ROS服务机器人可以快速锁定一个跟踪目标,保持指定距离,一直尾随目标物进行移动。

8. 物品检测——ROS服务机器人通过立体相机获得三维点云,对点云中的物品进行检测、匹配和轮廓辨识,计算每个物品的外形尺寸和三维空间坐标。

9. 物品抓取——ROS服务机器人可扩展安装模块化机械臂,在物品检测的基础上实现物品抓取功能。

10. 人脸检测——ROS服务机器人支持Haar特征级联分类器,结合机器人头部的高分辨率摄像机,对环境中的人脸特征进行检测,并根据立体相机采集的点云,计算其三维空间坐标。

11. 传感器融合——ROS服务机器人可以将立体相机三维点云和激光雷达SLAM二维地图进行融合,更好整合环境信息。

12. 语音识别——ROS服务机器人使用科大讯飞语音识别和语音合成引擎,完美支持中文和英文语音交互模式。同时提供多种方言优化识别和多样化的音色语音合成,方便个性化定制。

13. 脚本系统——ROS服务机器人采用独创的任务脚本系统,将ROS服务机器人的各项基本功能封装为单个独立的行为单元,通过自由组合实现复杂的任务流程。

教学资源

ROS服务机器人配备实验指导书,设计了16个课程实验,所有实验均进行了详细实验步骤图文描述,方便用户老师进行课程编排。

实验一、ROS初体验

实验九、RGB-D相机的数据获取

实验二、NodeTopicLaunch文件

实验十、人脸检测Node的编程实现

实验三、速度控制Node的编程实现

实验十一、物体检测Node的编程实现

实验四、激光雷达的数据获取

实验十二、机械臂控制Node的编程实现

实验五、ROSSLAM建图系统

实验十三、物品抓取Node的编程实现

实验六、ROSNavigation导航系统

实验十四、语音识别Node的编程实现

实验七、导航控制Node的编程实现

实验十五、任务脚本系统的使用

实验八、MapTools插件的使用

实验十六、服务机器人综合实验

 产品附赠所有实验的参考课件PPT,助力老师快速开课。

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