Manual de usuario del robot móvil autónomo Mecabot ROBOWORKS STM32F103RC

Utilice la aplicación de control remoto proporcionada o el control remoto físico opcional para navegar por el Mecabot. Siga las instrucciones del manual del usuario para conocer los controles específicos.

Preguntas frecuentes

Q: ¿Cómo cargo la batería del Mecabot?
- A: Para cargar la batería del Mecabot, conecte el cargador inteligente provisto al puerto de carga del robot y a una fuente de alimentación. Deje que la batería se cargue por completo antes de desconectarla.

Resumen

Mecabot es un robot educativo y de investigación basado en ROS (Robot Operating System) para investigadores, educadores, estudiantes y desarrolladores de robótica.
Mecabot está equipado con controlador ROS incorporado, LiDAR, cámara de profundidad, controlador de motor/alimentación/IMU STM32 y chasis de metal con ruedas mecanum omnidireccionales.
Mecabot es ideal para principiantes de ROS con un precio asequible, un diseño compacto y un paquete listo para usar. Mecabot es también una sólida plataforma de Robot Móvil Autónomo (AMR) para proyectos de educación e investigación en robótica.

Mecabot viene con cuatro variedades:

Mecabot 2 – Adecuado para principiantes de ROS y proyectos de bajo presupuesto.

Mecabot Pro – Una plataforma de robot móvil autónomo (AMR) ideal para educación robótica, proyectos de I+D y creación rápida de prototipos.
Mecabot Plus – Una plataforma ideal de robots móviles autónomos (AMR) para aplicaciones de robots de servicio en interiores. Esta categoría es lo suficientemente seria como para ser considerada para el desarrollo industrial y comercial.

Mecabot X – Una plataforma de robot móvil autónomo (AMR) ideal para aplicaciones de robots de servicio en interiores con carcasa metálica completa.

Mecabot viene con controladores ROS populares como:

Jetson – Orin Nano
Jetson – Orin NX

Componentes clave

Modelos

Variación	Imagen
Mecabot 2

Mecabot Pro
Mecabot Plus
Mecabot X

Especificaciones del producto

Introducción de controladores ROS

Hay dos tipos de controladores ROS disponibles para usar con Mecabot basados en la plataforma Nvidia Jetson. Jetson Orin Nano es ideal para educación e investigación. Jetson Orin NX se usa con más frecuencia en prototipos y aplicaciones comerciales.
La siguiente tabla ilustra las principales diferencias técnicas entre los distintos controladores disponibles de Roboworks. Ambas placas permiten computación de alto nivel y son adecuadas para aplicaciones robóticas avanzadas como visión por computadora, aprendizaje profundo y planificación de movimiento.

Sistema de detección

Sistema de detección: Cámara de profundidad y LiDAR

En todas las variantes de Mecabot se instala un LSLiDAR de Leishen, ya sea el modelo N10 o el M10. Estos LiDAR ofrecen un rango de escaneo de 360 grados y percepción del entorno, y cuentan con un diseño compacto y liviano. Tienen una alta relación señal-ruido y un excelente rendimiento de detección en objetos de alta/baja reflectividad y funcionan bien en condiciones de luz intensa. Tienen un rango de detección de 30 metros y una frecuencia de escaneo de 12 Hz. Este LiDAR se integra perfectamente en los Mecabots, lo que garantiza que todos los usos de mapeo y navegación se puedan lograr fácilmente en su proyecto.

La siguiente tabla resume las especificaciones técnicas de los LSLiDAR:

Además, todos los Mecabots están equipados con una cámara de profundidad Orbbec Astra, que es una cámara RGBD. Esta cámara está optimizada para una gran variedad de usos, incluido el control de gestos, el seguimiento de esqueletos, el escaneo 3D y el desarrollo de nubes de puntos. La siguiente tabla resume las características técnicas de la cámara de profundidad.

Tablero STM32

Placa STM32 (control de motor, administración de energía e IMU)

La placa STM32F103RC es el microcontrolador utilizado en todos los Mecabots. Tiene un núcleo ARM Cortex -M3 de 32 bits RISC de alto rendimiento que funciona a una frecuencia de 72 MHz junto con memorias integradas de alta velocidad. Funciona en un rango de temperatura de -40 °C a +105 °C, y se adapta a todas las aplicaciones robóticas en climas de todo el mundo. Hay modos de ahorro de energía que permiten el diseño de aplicaciones de bajo consumo. Algunas de las aplicaciones de este microcontrolador incluyen: accionamientos de motores, control de aplicaciones, aplicaciones robóticas, equipos médicos y de mano, PC y periféricos para juegos, plataformas GPS, aplicaciones industriales, sistemas de alarma, intercomunicadores de video y escáneres.

STM32F103RC / Características

STM32F103RC	Características
Centro	ARM32-bit Cortex –M3 CPU Velocidad máxima de 72 MHz
Recuerdos	512 KB de memoria Flash 64kB de SRAM
Gestión de relojes, reinicios y suministros	Suministro de aplicaciones de 2.0 a 3.6 V y E/S
Fuerza	Modos de suspensión, parada y espera suministro para RTC y registros de respaldo
Dirección de Medio Ambiente	Controlador DMA de 12 canales
Modo de depuración	SWD y JTAG interfaces Macrocelda de seguimiento integrada Cortex-M3
Puertos de E/S	51 puertos de E/S (asignables en 16 vectores de interrupción externos y tolerantes a 5 V)
Temporizadores	Temporizadores de 4 × 16 bits 2 temporizadores PWM de control de motor de 16 bits (con parada de emergencia) 2 temporizadores de vigilancia (independientes y de ventana) Temporizador SysTick (contador descendente de 24 bits) 2 temporizadores básicos de 16 bits para controlar el DAC
Interfaz de comunicación	Interfaz USB 2.0 de velocidad completa Interfaz SDIO Interfaz CAN (2.0B activo)

Sistema de dirección y conducción

El sistema de dirección y conducción está integrado con el diseño y la construcción del Mecabot. Dependiendo del modelo comprado, será de tracción en 2 ruedas o en 4 ruedas, y ambas opciones son adecuadas para una variedad de propósitos de investigación y desarrollo. Las ruedas de todos los Mecabot son ruedas mecanum omnidireccionales con todas las variedades, además del Mecabot estándar, que incluyen un sistema de suspensión independiente. La familia de robots Mecabot es ideal para una amplia variedad de aplicaciones comerciales y de investigación, lo que lo convierte en el robot perfecto para su próximo proyecto.

Diagrama de diseño de Mecabot 2:

Diagrama de diseño de Mecabot Pro:

Diagrama de diseño de Mecabot Plus:

Diagrama de diseño de Mecabot X:

Gestión de energía

Todos los Mecabots vienen con un Power Mag de 6000 mAh, una batería magnética LFP (fosfato de hierro y litio) y un cargador de energía. Los clientes pueden actualizar la batería a 20000 mAh con un costo adicional. Las baterías LFP son un tipo de batería de iones de litio conocida por su estabilidad, seguridad y larga vida útil. A diferencia de las baterías de iones de litio tradicionales, que utilizan cobalto o níquel, las baterías LFP se basan en fosfato de hierro, lo que ofrece una alternativa más sostenible y menos tóxica. Son muy resistentes al descontrol térmico, lo que reduce el riesgo de sobrecalentamiento e incendio. Si bien tienen una densidad de energía menor en comparación con otras baterías de iones de litio, las baterías LFP se destacan por su durabilidad, con una vida útil más larga, una carga más rápida y un mejor rendimiento en temperaturas extremas, lo que las hace ideales para vehículos eléctricos (VE) y sistemas de almacenamiento de energía. Power Mag se puede conectar a cualquier superficie metálica de un robot debido a su diseño de base magnética. Hace que cambiar las baterías sea rápido y fácil.

Especificaciones técnicas

Modelo	6000 mAh	20000 mAh
Paquete de batería	22.4 V 6000 mAh	22.4 V 20000 mAh
Material básico	Fosfato de litio y hierro	Fosfato de litio y hierro
Volumen de cortetage	16.5 V	16.5 V
Vol. Completotage	25.55 V	25.55 V
Corriente de carga	3A	3A
Material de la carcasa	Metal	Metal
Desempeño de descarga	Descarga continua de 15 A	Descarga continua de 20 A
Enchufar	Conector hembra DC4017MM (carga) Conector hembra XT60U-F (descarga)	Conector hembra DC4017MM (carga) Conector hembra XT60U-F (descarga)
Tamaño	17714642 mm	20815497 mm
Peso	1.72 kilos	4.1 kilos

Protección de la batería:

Protección contra cortocircuito, sobrecorriente, sobrecarga, sobredescarga, soporte de carga durante el uso, válvula de seguridad incorporada, placa retardante de llama.

Estación de carga automática (Power+):

La estación de carga automática viene incluida con el modelo Rosbot 2+ y se puede comprar por separado para funcionar con Rosbot 2, Rosbot Pro y Rosbot Plus.

Guía de inicio rápido de ROS 2

Cuando se enciende el robot por primera vez, ROS lo controla de manera predeterminada. Es decir, la placa controladora del chasis STM32 acepta comandos del controlador ROS 2: Jetson Orin.
La configuración inicial es rápida y sencilla: desde su PC anfitrión (se recomienda Ubuntu Linux), conéctese al punto de acceso Wi-Fi del robot. La contraseña predeterminada es “dongguan”.

A continuación, conéctese al robot usando SSH a través de la terminal Linux, la dirección IP es 192.168.0.100, la contraseña predeterminada es dongguan.
Con acceso de terminal al robot, puede navegar a la carpeta del espacio de trabajo ROS 2, en “wheeltec_ROS 2”

Antes de ejecutar programas de prueba, navegue a wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/ y localice wheeltec_udev.sh: este script debe ejecutarse, generalmente solo una vez, para garantizar la configuración adecuada de los periféricos.
Ahora puede probar la funcionalidad del robot. Para iniciar la funcionalidad del controlador ROS 2, ejecute: “roslaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch”

En una segunda terminal, puedes usar el nodo keyboard_teleop para validar el control del chasis, esta es una versión modificada del popular ROS 2 Turtlebot exampes. Tipo: “roslaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch”

Paquetes Humble de ROS 2 preinstalados

A continuación se muestran los siguientes paquetes orientados al usuario, aunque pueden estar presentes otros paquetes, estas son solo dependencias.

Encender el robot Wheeltec

Este paquete es crucial para habilitar la funcionalidad del robot y la comunicación con el controlador del chasis.
El script principal “turn_on_wheeltec_robot.launch” debe usarse en cada arranque para configurar ROS 2 y el controlador.

ruedatec_rviz2

Contiene lanzamiento files para lanzar rviz con configuración personalizada para Pickerbot Pro.

golpe de robot wheeltec

Paquete de mapeo y localización SLAM con configuración personalizada para Pickerbot Pro.

robot_rueda_tec_rrt2

Algoritmo de árbol aleatorio de exploración rápida: este paquete permite a Pickerbot Pro planificar una ruta hacia la ubicación deseada, mediante el lanzamiento de nodos de exploración.

teclado robotico wheeltec

Paquete conveniente para validar la funcionalidad del robot y controlarlo mediante el teclado, incluso desde una PC host remota.

robot de navegación wheeltec_2

Paquete de 2 nodos de navegación ROS 2.

ruedatec_lidar_ros2

Paquete Lidar ROS 2 para configurar Leishen M10/N10.

ruedatec_joy

Paquete de control de joystick, contiene lanzamiento files para nodos Joystick.

seguidor_simple_ros2

Algoritmos básicos de seguimiento de objetos y líneas utilizando escaneo láser o cámara de profundidad.

cámara ros2_astra

Paquete de cámara de profundidad Astra con controladores y lanzamiento files.

www.roboworks.net

Documentos / Recursos

Robot móvil autónomo Mecabot ROBOWORKS STM32F103RC [pdf] Manual del usuario
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Referencias

Manual de usuario

Robot móvil autónomo Mecabot ROBOWORKS STM32F103RC

Instrucciones de uso del producto