راهنمای کاربر ربات موبایل خودکار ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot

از برنامه کنترل از راه دور ارائه شده یا کنترل از راه دور فیزیکی اختیاری برای پیمایش Mecabot استفاده کنید. دستورالعمل های موجود در دفترچه راهنمای کاربر را برای کنترل های خاص دنبال کنید.

سوالات متداول

Q: چگونه باتری مکابوت را شارژ کنم؟
- A: برای شارژ باتری مکابوت، شارژر هوشمند ارائه شده را به درگاه شارژ ربات و منبع تغذیه متصل کنید. قبل از جدا کردن، اجازه دهید باتری کاملا شارژ شود.

خلاصه

Mecabot یک ربات آموزشی و تحقیقاتی مبتنی بر ROS (سیستم عامل ربات) برای محققان، مربیان، دانش آموزان و توسعه دهندگان رباتیک است.
Mecabot به کنترلر داخلی ROS، LiDAR، دوربین عمق، کنترلر موتور/پاور/IMU STM32 و شاسی فلزی با چرخ‌های مکانیوم همه‌جهت مجهز شده است.
Mecabot برای مبتدیان ROS با قیمت مقرون به صرفه، طراحی فشرده و بسته آماده ایده آل است. Mecabot همچنین یک ربات خودکار متحرک (AMR) مستحکم برای پروژه های آموزشی و تحقیقاتی رباتیک است.

Mecabot دارای چهار نوع است:

Mecabot 2 - مناسب برای مبتدیان ROS و پروژه های کم بودجه.

Mecabot Pro – یک پلت فرم ایده آل ربات موبایل خودکار (AMR) برای آموزش رباتیک، پروژه های تحقیق و توسعه و نمونه سازی سریع.
Mecabot Plus – یک پلت فرم ایده آل ربات موبایل مستقل (AMR) برای برنامه های کاربردی ربات خدمات داخلی. این مقوله آنقدر جدی است که برای توسعه صنعتی و تجاری در نظر گرفته شود.

Mecabot X - یک پلت فرم ایده آل ربات موبایل خودکار (AMR) برای برنامه های کاربردی ربات خدمات داخلی با محفظه فلزی کامل.

Mecabot با کنترلرهای ROS محبوب مانند:

جتسون – اورین نانو
جتسون – Orin NX

اجزای کلیدی

مدل ها

تنوع	تصویر
مکابوت 2

Mecabot Pro
مکابوت پلاس
مکابوت ایکس

مشخصات محصول

معرفی کنترلرهای ROS

2 نوع کنترلر ROS برای استفاده با Mecabot بر اساس پلتفرم Nvidia Jetson موجود است. Jetson Orin Nano برای آموزش و تحقیق ایده آل است. Jetson Orin NX بیشتر در نمونه سازی و برنامه های تجاری استفاده می شود.
جدول زیر تفاوت های فنی اصلی بین کنترلرهای مختلف موجود در Roboworks را نشان می دهد. هر دو برد امکان محاسبات سطح بالایی را دارند و برای کاربردهای روباتیک پیشرفته مانند بینایی کامپیوتر، یادگیری عمیق و برنامه ریزی حرکت مناسب هستند.

سیستم سنجش

سیستم سنجش: LiDAR و دوربین عمق

یک Leishen LSLiDAR بر روی همه انواع Mecabot با مدل N10 یا M10 نصب شده است. این LiDAR ها محدوده اسکن 360 درجه و درک محیط را ارائه می دهند و دارای طراحی فشرده و سبک هستند. نسبت نویز سیگنال بالا و عملکرد تشخیص عالی روی اجسام با بازتاب زیاد/کم دارند و در شرایط نور شدید عملکرد خوبی دارند. برد تشخیص آنها 30 متر و فرکانس اسکن 12 هرتز است. این LiDAR به طور یکپارچه با Mecabots ادغام می شود و اطمینان حاصل می کند که تمام استفاده های نقشه برداری و ناوبری را می توان به راحتی در پروژه شما به دست آورد.

جدول زیر مشخصات فنی LSLiDAR ها را خلاصه می کند:

علاوه بر این، همه Mecabot ها به دوربین عمقی Orbbec Astra مجهز هستند که یک دوربین RGBD است. این دوربین برای کاربردهای خشمگینی از جمله کنترل حرکات، ردیابی اسکلت، اسکن سه بعدی و توسعه ابر نقطه ای بهینه شده است. جدول زیر به طور خلاصه ویژگی های فنی دوربین عمق را نشان می دهد.

برد STM32

برد STM32 (کنترل موتور، مدیریت توان و IMU)

برد STM32F103RC میکروکنترلری است که در همه Mecabot ها استفاده می شود. دارای یک هسته RISC 3 بیتی ARM Cortex -M32 با کارایی بالا با فرکانس 72 مگاهرتز به همراه حافظه های تعبیه شده با سرعت بالا. این دستگاه در محدوده دمایی -40 تا +105 درجه سانتیگراد کار می کند و برای همه کاربردهای روباتیک در آب و هوای جهانی مناسب است. حالت های صرفه جویی در مصرف انرژی وجود دارد که امکان طراحی برنامه های کم مصرف را فراهم می کند. برخی از کاربردهای این میکروکنترلر عبارتند از: درایوهای موتور، کنترل اپلیکیشن، اپلیکیشن رباتیک، تجهیزات پزشکی و دستی، رایانه شخصی و تجهیزات جانبی بازی، پلتفرم های GPS، کاربردهای صنعتی، سیستم دزدگیر تصویری و اسکنر.

STM32F103RC / ویژگی ها

STM32F103RC	ویژگی ها
هسته	CPU ARM32-bit Cortex –M3 حداکثر سرعت 72 مگاهرتز
خاطرات	512 کیلوبایت حافظه فلش 64 کیلوبایت SRAM
ساعت، تنظیم مجدد و مدیریت تامین	منبع تغذیه و I/O برنامه 2.0 تا 3.6 ولت
قدرت	حالت های Sleep، Stop و Standby تامین RTC و رجیسترهای پشتیبان
DMA	کنترل کننده DMA 12 کاناله
حالت اشکال زدایی	SWD و JTAG رابط های Cortex-M3 Embedded Trace Macrocell
پورت های ورودی/خروجی	51 پورت ورودی/خروجی (قابل نقشه برداری بر روی 16 بردار وقفه خارجی و تحمل 5 ولت)
تایمرها	تایمر 4×16 بیتی 2 عدد تایمر 16 بیتی کنترل موتور PWM (با توقف اضطراری) 2 عدد تایمر نگهبان (مستقل و پنجره) تایمر SysTick (کاهشگر 24 بیتی) 2 تایمر پایه 16 بیتی برای راه اندازی DAC
رابط ارتباطی	رابط USB 2.0 با سرعت کامل رابط SDIO رابط CAN (2.0B فعال)

سیستم فرمان و رانندگی

سیستم فرمان و رانندگی با طراحی و ساخت Mecabot یکپارچه شده است. بسته به مدل خریداری شده، دو چرخ یا 2 چرخ محرک خواهد بود که هر دو گزینه برای اهداف مختلف تحقیق و توسعه مناسب هستند. چرخ‌های تمام مکابوت‌ها، چرخ‌های مکانیومی همه‌جهت‌ای هستند که همه انواع آن‌ها علاوه بر Mecabot استاندارد شامل یک سیستم تعلیق مستقل است. خانواده ربات‌های Mecabot برای طیف گسترده‌ای از تحقیقات و کاربردهای تجاری ایده‌آل هستند و آن را به یک ربات عالی برای پروژه بعدی شما تبدیل می‌کنند.

نمودار طراحی Mecabot 2:

نمودار طراحی Mecabot Pro:

نمودار طراحی Mecabot Plus:

نمودار طراحی Mecabot X:

مدیریت نیرو

همه Mecabot ها دارای یک Power Mag 6000 میلی آمپر ساعتی، یک باتری مغناطیسی LFP (لیتیوم آهن فسفات) و یک شارژر برق هستند. مشتریان می توانند باتری را با هزینه اضافی به 20000 میلی آمپر ساعت ارتقا دهند. باتری های LFP نوعی باتری لیتیوم یونی هستند که به دلیل پایداری، ایمنی و عمر چرخه طولانی خود شناخته شده اند. برخلاف باتری‌های لیتیوم یون سنتی که از کبالت یا نیکل استفاده می‌کنند، باتری‌های LFP به فسفات آهن متکی هستند که جایگزین پایدارتر و کمتر سمی‌تر است. آنها در برابر گرما بسیار مقاوم هستند و خطر گرم شدن بیش از حد و آتش سوزی را کاهش می دهند. در حالی که چگالی انرژی کمتری نسبت به سایر باتری‌های لیتیوم یونی دارند، باتری‌های LFP از نظر دوام، با طول عمر بیشتر، شارژ سریع‌تر و عملکرد بهتر در دماهای شدید، عالی هستند، که آنها را برای وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و سیستم‌های ذخیره انرژی ایده‌آل می‌کند. پاور مگ به دلیل طراحی پایه مغناطیسی آن می تواند به هر سطح فلزی ربات متصل شود. تعویض باتری را سریع و آسان می کند.

مشخصات فنی

مدل	6000 میلی آمپر ساعت	20000 میلی آمپر ساعت
بسته باتری	22.4 ولت 6000 میلی آمپر ساعت	22.4 ولت 20000 میلی آمپر ساعت
مواد اصلی	فسفات آهن لیتیوم	فسفات آهن لیتیوم
جلد برشtage	16.5 V	16.5 V
جلد کاملtage	25.55 V	25.55 V
جریان شارژ	3A	3A
مواد پوسته	فلز	فلز
عملکرد تخلیه	15A تخلیه مداوم	20A تخلیه مداوم
دوشاخه	کانکتور مادگی DC4017MM (شارژ) کانکتور زن XT60U-F (در حال تخلیه)	کانکتور مادگی DC4017MM (شارژ) کانکتور زن XT60U-F (در حال تخلیه)
اندازه	17714642 میلی متر	20815497 میلی متر
وزن	1.72 کیلوگرم	4.1 کیلوگرم

محافظت از باتری:

اتصال کوتاه، جریان اضافه، شارژ بیش از حد، حفاظت از تخلیه بیش از حد، پشتیبانی از شارژ در حین استفاده، دریچه ایمنی داخلی، برد مقاوم در برابر شعله.

ایستگاه شارژ خودکار (Power+):

ایستگاه شارژ خودکار با مدل Rosbot 2+ همراه است و می توان آن را به طور جداگانه برای کار با Rosbot 2، Rosbot Pro و Rosbot Plus خریداری کرد.

راه اندازی سریع ROS 2

هنگامی که ربات برای اولین بار روشن می شود، به طور پیش فرض توسط ROS کنترل می شود. به این معنی که برد کنترل کننده شاسی STM32 دستورات را از کنترلر ROS 2 - The Jetson Orin می پذیرد.
راه اندازی اولیه سریع و آسان است، از طریق کامپیوتر میزبان خود (توصیه می شود لینوکس اوبونتو) به نقطه اتصال Wi-Fi ربات متصل شوید. رمز عبور به طور پیش فرض "dongguan" است.

سپس با استفاده از SSH از طریق ترمینال لینوکس به ربات متصل شوید، آدرس IP 192.168.0.100، رمز عبور پیش فرض dongguan است.
با دسترسی ترمینال به ربات، می توانید به پوشه فضای کاری ROS 2 در زیر "wheeltec_ROS 2" بروید.

قبل از اجرای برنامه‌های آزمایشی، به wheeltec_ROS 2/turn_on_wheeltec_robot/ بروید و wheeltec_udev.sh را پیدا کنید - این اسکریپت معمولاً فقط یک بار باید اجرا شود تا از پیکربندی مناسب تجهیزات جانبی اطمینان حاصل شود.
اکنون می توانید عملکرد ربات را آزمایش کنید، برای راه اندازی عملکرد کنترلر ROS 2، اجرا کنید: "roslaunch turn_on_wheeltec_robot turn_on_wheeltec_robot.launch"

در ترمینال دوم، می‌توانید از گره keyboard_teleop برای تأیید اعتبار کنترل شاسی استفاده کنید، این یک نسخه تغییر یافته از ROS 2 Turtlebot ex است.ampله نوع: “roslaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch”

بسته های Humble ROS 2 از پیش نصب شده

در زیر بسته های کاربر محور زیر آمده است، در حالی که بسته های دیگر ممکن است وجود داشته باشند، اینها فقط وابستگی هستند.

ربات turn_on_wheeltec

این بسته برای فعال کردن عملکرد ربات و ارتباط با کنترلر شاسی بسیار مهم است.
اسکریپت اولیه "turn_on_wheeltec_robot.launch" باید در هر بوت برای پیکربندی ROS 2 و کنترلر استفاده شود.

wheeltec_rviz2

شامل راه اندازی است fileبرای راه اندازی rviz با پیکربندی سفارشی برای Pickerbot Pro.

wheeltec_robot_slam

بسته محلی سازی و نقشه برداری SLAM با پیکربندی سفارشی برای Pickerbot Pro.

wheeltec_robot_rrt2

کاوش سریع الگوریتم درختی تصادفی – این بسته به Pickerbot Pro اجازه می‌دهد تا با راه‌اندازی گره‌های کاوش، مسیری را برای رسیدن به مکان مورد نظر خود برنامه‌ریزی کند.

wheeltec_robot_keyboard

بسته مناسب برای اعتبارسنجی عملکرد ربات و کنترل با استفاده از صفحه کلید، از جمله از راه دور کامپیوتر میزبان.

wheeltec_robot_nav2

بسته گره ROS 2 Navigation 2.

wheeltec_lidar_ros2

بسته ROS 2 Lidar برای پیکربندی Leishen M10/N10.

wheeltec_joy

بسته کنترل جوی استیک، شامل راه اندازی است files برای گره های جوی استیک.

simple_follower_ros2

الگوریتم های اصلی دنبال کردن شی و خط با استفاده از اسکن لیزری یا دوربین عمق.

ros2_astra_camera

بسته دوربین عمق Astra با درایورها و راه اندازی files.

www.roboworks.net

اسناد / منابع

ربات موبایل مستقل ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot [pdf] دفترچه راهنمای کاربر
ربات موبایل خودکار STM32F103RC Mecabot، STM32F103RC، ربات متحرک مستقل Mecabot، ربات موبایل مستقل، ربات موبایل، ربات

مراجع

راهنمای کاربر

ربات موبایل مستقل ROBOWORKS STM32F103RC Mecabot

دستورالعمل استفاده از محصول