ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot Autonomous Mobile Robot Brugervejledning

Brug den medfølgende fjernbetjeningsapp eller valgfri fysisk fjernbetjening til at navigere i Mecabot. Følg instruktionerne i brugervejledningen for specifikke kontroller.

FAQ

Q: Hvordan oplader jeg batteriet i Mecabot?
- A: For at oplade batteriet i Mecabot skal du tilslutte den medfølgende smarte oplader til robottens opladningsport og en strømkilde. Lad batteriet oplades helt, før det frakobles.

Oversigt

Mecabot er en uddannelses- og forskningsrobot baseret på ROS (Robot Operating System) til robotforskere, undervisere, studerende og udviklere.
Mecabot er udstyret med indbygget ROS-controller, LiDAR, dybdekamera, STM32 Motor/Power/IMU-controller og metalchassis med omnidirektionelle mecanum-hjul.
Mecabot er ideel til ROS-begyndere med overkommelig pris, kompakt design og klar-til-gå-pakke. Mecabot er også en solid Autonomous Mobile Robot (AMR) platform til robotundervisning og forskningsprojekter.

Mecabot kommer med fire varianter:

Mecabot 2 – Velegnet til ROS-begyndere og lavbudgetprojekter.

Mecabot Pro – En ideel Autonomous Mobile Robot (AMR) platform til robotundervisning, R&D-projekter og hurtig prototyping.
Mecabot Plus – En ideel Autonomous Mobile Robot (AMR) platform til indendørs servicerobotapplikationer. Denne kategori er alvorlig nok til at komme i betragtning til industriel og kommerciel udvikling.

Mecabot X – En ideel Autonomous Mobile Robot (AMR) platform til indendørs servicerobotapplikationer med fuld metalkabinet.

Mecabot kommer med populære ROS-controllere såsom:

Jetson – Orin Nano
Jetson – Orin NX

Nøglekomponenter

Modeller

Variation	Billede
Mecabot 2

Mecabot Pro
Mecabot Plus
Mecabot X

Produktspecifikationer

Introduktion af ROS-controllere

Der er 2 typer ROS-controllere tilgængelige til brug med Mecabot baseret på Nvidia Jetson-platformen. Jetson Orin Nano er ideel til uddannelse og forskning. Jetson Orin NX bruges oftere i prototyping og kommercielle applikationer.
Følgende tabel illustrerer de vigtigste tekniske forskelle mellem de forskellige controllere, der er tilgængelige fra Roboworks. Begge tavler tillader beregning på højt niveau og er velegnede til avancerede robotapplikationer såsom computervision, deep learning og bevægelsesplanlægning.

Sensing System

Sensorsystem: LiDAR & dybdekamera

En Leishen LSLiDAR er installeret på alle Mecabot-variationer, hvor enten N10- eller M10-modellen anvendes. Disse LiDAR'er tilbyder et 360 graders scanningsområde og omgivelsersopfattelse og kan prale af et kompakt og let design. De har et højt signalstøjforhold og fremragende detektionsydelse på objekter med høj/lav reflektivitet og fungerer godt under stærke lysforhold. De har et detektionsområde på 30 meter og en scanningsfrekvens på 12Hz. Denne LiDAR integreres problemfrit i Mecabots, hvilket sikrer, at al kortlægning og navigation nemt kan opnås i dit projekt.

Nedenstående tabel opsummerer de tekniske specifikationer for LSLiDAR'erne:

Derudover er alle Mecabots udstyret med et Orbbec Astra Depth Camera, som er et RGBD-kamera. Dette kamera er optimeret til et væld af anvendelser, herunder gestuskontrol, skeletsporing, 3D-scanning og udvikling af punktsky. Følgende tabel opsummerer de tekniske egenskaber ved dybdekameraet.

STM32 bord

STM32 Board (motorstyring, strømstyring og IMU)

STM32F103RC Board er mikrocontrolleren, der bruges i alle Mecabots. Den har en højtydende ARM Cortex -M3 32-bit RISC-kerne, der arbejder ved en 72MHz-frekvens sammen med højhastigheds-indlejrede hukommelser. Den fungerer i temperaturområdet -40°C til +105°C, hvilket passer til alle robotapplikationer i verdensomspændende klimaer. Der er strømbesparende tilstande, som tillader design af applikationer med lavt strømforbrug. Nogle af applikationerne i denne mikrocontroller inkluderer: motordrev, applikationskontrol, robotapplikation, medicinsk og håndholdt udstyr, pc- og spiludstyr, GPS-platforme, industrielle applikationer, alarmsystem video intercom og scannere.

STM32F103RC / Funktioner

STM32F103RC	Funktioner
Kerne	ARM32-bit Cortex –M3 CPU Maks. hastighed på 72 MHz
Minder	512 KB Flash-hukommelse 64 KB SRAM
Ur, nulstilling og forsyningsstyring	2.0 til 3.6 V applikationsforsyning og I/O'er
Magt	Dvale-, stop- og standby-tilstande forsyning til RTC og backup registre
DMA	12-kanals DMA-controller
Fejlretningstilstand	SWD og JTAG interfaces Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell
I/O-porte	51 I/O-porte (kan kortlægges på 16 eksterne interrupt-vektorer og 5V tolerant)
Timere	4×16-bit timere 2 x 16-bit motorstyring PWM-timere (med nødstop) 2 x watchdog-timere (uafhængige og vindue) SysTick-timer (24-bit nedtæller) 2 x 16-bit grundlæggende timere til at drive DAC'en
Kommunikationsgrænseflade	USB 2.0 fuld hastighed interface SDIO interface CAN-interface (2.0B aktiv)

Styre- og køresystem

Styre- og køresystemet er integreret med design og konstruktion af Mecabot. Afhængigt af den købte model vil det være enten et 2-hjuls- eller 4-hjulstræk, hvor begge muligheder er egnede til en række forskellige forsknings- og udviklingsformål. Hjulene på alle Mecabots er rundstrålende mecanum hjul med alle varianter udover standard Mecabot inklusive et uafhængigt affjedringssystem. Mecabot-familien af robotter er ideelle til en bred vifte af forsknings- og kommercielle applikationer, hvilket gør den til den perfekte robot til dit næste projekt.

Mecabot 2 designdiagram:

Mecabot Pro Design Diagram:

Mecabot Plus designdiagram:

Mecabot X designdiagram:

Strømstyring

Alle Mecabots kommer med en 6000 mAh Power Mag, et magnetisk LFP (Lithium Iron Phosphate) batteri og en Power Charger. Kunder kan opgradere batteriet til 20000 mAh med ekstra omkostninger. LFP-batterier er en type lithium-ion-batteri kendt for deres stabilitet, sikkerhed og lange levetid. I modsætning til traditionelle lithium-ion-batterier, som bruger kobolt eller nikkel, er LFP-batterier afhængige af jernfosfat, hvilket tilbyder et mere bæredygtigt og mindre giftigt alternativ. De er meget modstandsdygtige over for termisk løbsk, hvilket reducerer risikoen for overophedning og brand. Mens de har en lavere energitæthed sammenlignet med andre lithium-ion-batterier, udmærker LFP-batterier sig i holdbarhed, med længere levetid, hurtigere opladning og bedre ydeevne i ekstreme temperaturer, hvilket gør dem ideelle til elektriske køretøjer (EV'er) og energilagringssystemer. Power Mag kan fastgøres til enhver metaloverflade på en robot på grund af dens magnetiske basedesign. Det gør udskiftning af batterier hurtigt og nemt.

Tekniske specifikationer

Model	6000 mAh	20000 mAh
Batteripakke	22.4V 6000mAh	22.4V 20000mAh
Kernemateriale	Lithium jernfosfat	Lithium jernfosfat
Cutoff Voltage	16.5 V	16.5 V
Fuld bindtage	25.55 V	25.55 V
Ladestrøm	3A	3A
Skal materiale	Metal	Metal
Udledningsydelse	15A Kontinuerlig afladning	20A Kontinuerlig afladning
Prop	DC4017MM hunstik (oplader) XT60U-F hunstik (aflader)	DC4017MM hunstik (oplader) XT60U-F hunstik (aflader)
Størrelse	17714642 mm	20815497 mm
Vægt	1.72 kg	4.1 kg

Batteribeskyttelse:

Kortslutning, overstrøm, overopladning, overafladningsbeskyttelse, støtteopladning under brug, indbygget sikkerhedsventil, flammehæmmende plade.

Autoladestation (Power+):

Auto Charging Station er bundtet med Rosbot 2+-modellen og kan købes separat for at fungere med Rosbot 2, Rosbot Pro og Rosbot Plus.

ROS 2 Quick Start

Når robotten tændes første gang, styres den som standard af ROS. Det betyder, at STM32-chassis-controllerkortet accepterer kommandoer fra ROS 2-controlleren - Jetson Orin.
Den indledende opsætning er hurtig og nem, fra din værts-pc (Ubuntu Linux anbefales) tilslut til robottens Wi-Fi-hotspot. Adgangskoden er som standard "dongguan".

Forbind derefter til robotten ved hjælp af SSH via Linux-terminalen, IP-adressen er 192.168.0.100, standardadgangskoden er dongguan.
Med terminaladgang til robotten kan du navigere til ROS 2-arbejdsområdemappen under "wheeltec_ROS 2"

Før du kører testprogrammer, skal du navigere til wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/ og finde wheeltec_udev.sh – Dette script skal køres, typisk kun én gang for at sikre korrekt konfiguration af periferiudstyr.
Du er nu i stand til at teste robottens funktionalitet, for at starte ROS 2-controllerens funktionalitet, kør: "roslaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch"

I en anden terminal kan du bruge keyboard_teleop noden til at validere chassiskontrol, dette er en modificeret version af den populære ROS 2 Turtlebot example. Skriv: "roslaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch"

Forudinstallerede ROS 2 Humble-pakker

Nedenfor er de følgende brugerorienterede pakker, mens andre pakker kan være til stede, er disse kun afhængigheder.

turn_on_wheeltec_robot

Denne pakke er afgørende for at muliggøre robotfunktionalitet og kommunikation med chassiscontrolleren.
Det primære script "turn_on_wheeltec_robot.launch" skal bruges ved hver opstart for at konfigurere ROS 2 og controller.

wheeltec_rviz2

Indeholder lancering files for at starte rviz med brugerdefineret konfiguration til Pickerbot Pro.

wheeltec_robot_slam

SLAM Mapping og lokaliseringspakke med tilpasset konfiguration til Pickerbot Pro.

wheeltec_robot_rrt2

Hurtig udforskning af tilfældig træalgoritme – Denne pakke gør det muligt for Pickerbot Pro at planlægge en sti til dens ønskede placering ved at starte udforskningsknudepunkter.

wheeltec_robot_keyboard

Praktisk pakke til validering af robotfunktionalitet og styring ved hjælp af tastaturet, inklusive fra ekstern værts-pc.

wheeltec_robot_nav2

ROS 2 Navigation 2 nodepakke.

wheeltec_lidar_ros2

ROS 2 Lidar-pakke til konfiguration af Leishen M10/N10.

wheeltec_joy

Joystick kontrolpakke, indeholder lancering files for Joystick noder.

simple_follower_ros2

Grundlæggende objekt- og linjefølgende algoritmer ved hjælp af enten laserscanning eller dybdekamera.

ros2_astra_kamera

Astra dybdekamerapakke med drivere og lancering files.

www.roboworks.net

Dokumenter/ressourcer

ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot Autonome Mobil Robot [pdfBrugermanual
STM32F103RC Mecabot Autonomous Mobile Robot, STM32F103RC, Mecabot Autonomous Mobile Robot, Autonomous Mobile Robot, Mobile Robot, Robot

Referencer

Brugermanual

ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot Autonome Mobil Robot

Produktbrugsvejledning

FAQ