FOXTECH VG-450 UGV Lidar Mapping Robot

შესავალი

დასრულდაview
VG-450 არის სწრაფი, მოქნილი, კომპაქტური რობოტული ღია წყაროს კვლევის პლატფორმა, რომელიც სპეციალურად შექმნილია UGV დეველოპერებისთვის და მეცნიერული მკვლევარებისთვის, რომელიც უზრუნველყოფს უამრავ დემო რუტინას, როგორიცაა გარე პუნქტის დაგეგმვა, 2D LiDAR რუკების და დაბრკოლებების თავიდან აცილება, 3D რუკა და ა.შ.
განვითარების ეს პლატფორმა დაფუძნებულია ROS ღია კოდის სისტემაზე და APM ავტომატური ნავიგაციის სისტემაზე და ასევე აღჭურვილია მრავალი სენსორით, როგორიცაა LiDAR, ბინოკულარული კამერა, სიღრმის კამერა, RTK, რომელიც განკუთვნილია ავტონომიური მიწოდების მანქანების გამოყენებითი კვლევებისთვის, სერვის რობოტებზე და დამატებითი ფუნქციის განვითარება.
სპეციფიკაცია

სკაუტური MINI

• ზომა  627x549x502 მმ
• ბორბლიანი ბაზა  452 მმ
• წინა ბორბლების ბაზა 450 მმ
• წონა  26 კგ
• დატვირთვის მოცულობა  7 კგ
• ბატარეის ტიპი  24V 15Ah ლითიუმის ბატარეა
• ძრავა  ჯაგრისების DC ძრავა 4*150W
• დისკის ტიპი  დამოუკიდებელი ოთხი წამყვანი
• შეჩერება  დამოუკიდებელი საკიდარი როკერის მკლავით
• საჭის მართვა  ოთხბორბლიანი დიფერენციალური საჭე
• უსაფრთხოების აღჭურვილობა სერვო სამუხრუჭე/შეჯახების საწინააღმდეგო მილი
• მაქსიმალური სიჩქარე დატვირთვის გარეშე 10.8 კმ/სთ
• შემობრუნების მინიმალური რადიუსი Om (n-situ როტაცია)
• მაქსიმალური ამოწურვის უნარი S0
• მინიმალური მიწის კლირენსი 107 მმ
• მაქს მოგზაურობა 10 კმ
• კონტროლის რეჟიმი დისტანციური მართვის / ბრძანების რეჟიმი
• კემოტის კონტროლერი უკიდურესი მანძილი 2.4 გჰც/1კმ
• საკომუნიკაციო ინტერფეისი შეუძლია

საბორტო კომპიუტერი

• მოდელი AS6
• CPU Intel 17 8565U, ოთხბირთვიანი და რვა ძაფიანი
• GPU Intel UHD Graphics 620
• მყარი დისკი 128 GB
• ოპერატიული მეხსიერება 8 GB DDR4

ბინოკულარული კამერა

• მოდელი
  Intel Realsense T265
• ჩიპი Movidius Myraid2
• სფერო view  ორი თევზის თვალის ლინზა, ნახევარსფეროსთან ახლოს 163+5°FOV
• IMU BMIOS5, საშუალებას გაძლევთ ზუსტად გაზომოთ მოწყობილობის ბრუნვა და აჩქარება

სიღრმის კამერა

• მოდელი ntel Realsense D4351\
• სიღრმის ტექნოლოგია აქტიური IR სტერეო
• სიღრმის გამომავალი გარჩევადობა 1280°720-მდე
• სიღრმის გამომავალი კადრების სიხშირე 90 fps-მდე
• მინ. სიღრმის მანძილი 0.იმ

LiDAR

• ლაზერული დიაპაზონი technoloEy TOF
• კანგინგი რადნუსი 0.15 მ-
• Sampლე კურსი 9200 ჯერ/წმ კანინგის სიზუსტე 2-10 სმ (ჩვეულებრივი Scm)
• რანჟირების რეზუტონი Cm
• სკანირება ng 360
• სკანირების არათანმიმდევრულობა 7-1SHz (ჩვეულებრივი 10Hz)

RTK პოზიციონირების მოდული

• სიხშირე BDS/GPS/GLONASS/QZS
• პოზიციონირების სიზუსტე 10 სმ (ჩვეულებრივი)
• ინიციალიზაციის დრო < 10 წმ (ტიპიური)
• დროა პირველი გამოსწორება ცივი დაწყება: 40 წლები (ტიპიური); ცხელი დაწყება: 5s (ტიპიური) სერიული პორტი. TF ბარათი. USB 2.00 გ. შეუძლია. PPS
• ინტერფეისი EVENT
• მონაცემთა ფორმატი N EA-0183. BINEX. ქალის ASCIl. ორობითი
•  GNSS მონაცემთა სიჩქარე IHz/SHz/10Hz/20Hz(სურვილისამებრ) WIFI გადამცემი სისტემა
•  წონა 146.8გრ
•  ზომა 88x66x19 მმ
• გადაცემის მანძილი 800 მ (დაბრკოლებების გარეშე)
• სიხშირე 5.1 გჰც-5.9 გჰც
• ძალაუფლება 6W
• დაგვიანებით 200 ms
• გამტარუნარიანობა 40MHz ან 20MHz
• გადამცემი ძალა 20 მვტ
• სამუშაო ტემპერატურა -10°C~45°Cc

1. ჩართეთ დისტანციური მართვის პულტი და გადააბრუნეთ SWB გადართვის ბერკეტი შუა პოზიციაზე, რათა UGV გადართოთ დისტანციური მართვის რეჟიმში, რათა UGV გადავიდეს ტესტის ადგილზე (*რადგან ნავიგაციის მართვის პანელის გააქტიურების წერტილი ითვლება იყოს მთავარი წერტილი, რეკომენდებულია UGV-ის გადატვირთვა ტესტის ადგილზე მისვლის შემდეგ)
2. დაუკავშირდით UGV-ის WiFi-ს და გამოიყენეთ Mission Planner სახმელეთო სადგური და NoMachine UGV-თან დასაკავშირებლად
3. დააწკაპუნეთ ფრენის გეგმაზე ზედა მარცხენა კუთხეში სახმელეთო სადგურზე, რათა შეხვიდეთ გზის წერტილის დაყენების ინტერფეისში. და დააწკაპუნეთ რუკაზე ნებისმიერ წერტილზე მაუსის მარცხენა ღილაკით, რათა დააყენოთ გზა. გზის წერტილის ატრიბუტები და პარამეტრები ნაჩვენები იქნება ზედა მარცხენა კუთხეში და ქვედა კუთხეში, რომელიც შეიძლება შეიცვალოს სიტუაციის მიხედვით. გზის წერტილის დაყენების შემდეგ დააწკაპუნეთ ჩაწერის პუნქტზე მარჯვნივ. (*ზემოხსენებული ნაბიჯების დასრულების შემდეგ, გადატვირთეთ ბორტ კომპიუტერი, რომ მიიღოთ ახალი გზა.)
4. ჩართეთ ბორტ კომპიუტერის დენი, დაუკავშირდით UGV X86 კომპიუტერს NoMachine-ის საშუალებით და გახსენით sh სკრიპტის საქაღალდე სამუშაო მაგიდაზე
5. დააწკაპუნეთ მაუსის მარჯვენა ღილაკზე საქაღალდეში, აირჩიეთ Open in Terminal ოფცია ტერმინალის გასახსნელად და შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება გზის პუნქტის დაგეგმვისა და VFH დაბრკოლებების თავიდან აცილების ფუნქციის დასაწყებად.
6. Mission Planner სახმელეთო სადგურზე აირჩიეთ Action -> Mode (AUTO ან GUIDED) -> Set Mode, რომ დააყენოთ UGV AUTO ან GUIDED რეჟიმში (* AUTO რეჟიმში, UGV იმოძრავებს გზის გეგმის მიხედვით. GUIDED რეჟიმში, UGV იმოძრავებს გზის წერტილის გეგმის მიხედვით და აქვს VFH დაბრკოლებების თავიდან აცილების ფუნქცია)

2D რუკები

1. დააჭირეთ UGV-ს დენის ღილაკს
2. ჩართეთ დისტანციური მართვის პულტი
3. დაუკავშირდით UGV-ის WiFi-ს და გაუშვით NoMachine UGV-ის საბორტო კომპიუტერთან დასაკავშირებლად
4. იპოვეთ UGV-ის საბორტო კომპიუტერის დესკტოპის sh სკრიპტის საქაღალდე NoMachine ინტერფეისში
5. დააწკაპუნეთ მაუსის მარჯვენა ღილაკზე საქაღალდეში, აირჩიეთ ოფცია Open in Terminal ტერმინალის გასახსნელად და შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება 2D რუკების ფუნქციის დასაწყებად r300_cartographer_slam.sh.
6. ნორმალურ პირობებში, თითოეული კვანძი ნორმალურად იწყება და თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ რუკა, რომელიც ნაჩვენებია rviz-ში
7. გამოიყენეთ დისტანციური მართვის პულტი UGV-ის გადასაადგილებლად. ტერიტორიის რუკის აშენების შემდეგ, შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება რუკის შესანახად rosrun map_server map_saver -f map_name
8. რჩევა (ბრძანებაში map_name არის შენახული რუკასთან დაკავშირებული სახელი fileდა pgm და yaml ფორმატი file წარმოიქმნება. The file შეინახება ტერმინალის საქაღალდის გზაზე, სადაც შეყვანილია ბრძანება)

3D რუკები

1. დააჭირეთ UGV-ს დენის ღილაკს
2. ჩართეთ დისტანციური მართვის პულტი
3. დაუკავშირდით UGV-ის WiFi-ს და გაუშვით NoMachine UGV-ის საბორტო კომპიუტერთან დასაკავშირებლად
4. იპოვეთ UGV-ის საბორტო კომპიუტერის დესკტოპის sh სკრიპტის საქაღალდე NoMachine ინტერფეისში
5. დააწკაპუნეთ მაუსის მარჯვენა ღილაკს საქაღალდეში, აირჩიეთ Open in Terminal ოფცია ტერმინალის გასახსნელად და შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება 2D რუკების ფუნქციის დასაწყებად.
   r300_rtabmap.sh
6. გამოიყენეთ დისტანციური მართვის პულტი UGV-ის მოძრაობის გასაკონტროლებლად, რათა შექმნათ ტერიტორიის 3D რუკა
   • რჩევა (თუ კვანძი არანორმალურად იწყება, გთხოვთ, გამოიყენოთ rs-sensor-control ბრძანება, რათა შეამოწმოთ გამოჩნდება თუ არა T265 და D435i კამერები. თუ ისინი არ გამოჩნდება, ეს ნიშნავს, რომ მოწყობილობა ნორმალურად არ არის დაკავშირებული ბორტ კომპიუტერთან. გთხოვთ, სცადოთ შეცვალეთ USB პორტი ან გადატვირთეთ UGV)

სიმულაციის შესავალი

სიმულაციური სისტემა
R300 სიმულაციური სისტემა დაფუძნებულია ROS და Gazebo სიმულაციის სისტემაზე. ის უზრუნველყოფს UGV სხეულის მოდელებს და სენსორების სიმულაციებს, როგორიცაა 2D lidar, 3D lidar და სიღრმის კამერა. ის ამჟამად აღჭურვილია ნავიგაციის ფუნქციით, RtabMap 3D რუკების ფუნქციით, OctoMap 3D რუკების ფუნქციით და SLAM რუკების ფუნქციით.

ნავიგაციის ფუნქცია
დაწყებული sh სკრიპტი არის /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_navigation.sh. შ file შეიცავს შემდეგ ნაწილებს:

1. დაიწყეთ ros master კვანძი
2. დაიწყეთ R300 სიმულაცია, მათ შორის სიმულაციური გარემო, UGV მოდელი, სენსორის სიმულაცია, TF და ა.შ.
3. კლავიატურის მართვის კვანძი UGV-ის მოძრაობის გასაკონტროლებლად
4. ნავიგაციის ფუნქცია
5.  rviz ვიზუალური ინტერფეისი, რომელიც დაყენებულია ნავიგაციის ფუნქციისთვის, აჩვენებს მარშრუტების დაგეგმვას, რუქებს, პოზიციონირებას, lidar მონაცემებს და UGV მოდელებს.
   გახსენით ტერმინალი თვითნებურად, გადაიტანეთ r300_simulation_navigation.sh file ტერმინალის ფანჯარაში და გამოჩნდება ბრძანება sh სკრიპტის დასაწყებად. დასაწყებად დააჭირეთ Enter-ს.

შეამოწმეთ ტერმინალის ფანჯარა, რომელიც გამოჩნდება და არის თუ არა ნორმალურად გაშვებული კვანძები თითოეულ ტერმინალში. მას შემდეგ, რაც დაადასტურეთ, რომ კვანძები ნორმალურად მუშაობენ, დააჭირეთ A ან D ღილაკს მესამე კლავიატურით კონტროლირებად ტერმინალში, რათა UGV-ს კუთხური სიჩქარე მისცეს (კუთხური სიჩქარის კონტროლი რეკომენდებულია 0.5-ის ფარგლებში). მას შემდეგ, რაც UGV-ის პოზიციონირება მიუახლოვდება, ნორმალურ პირობებში, UGV-ს შეუძლია ბრუნოს ერთი სრული წრე. დააჭირეთ crtl + c კლავიატურის მართვის ტერმინალში კვანძის დასახურად.

აირჩიეთ 2D Nav Goal დანამატი rviz-ში, აირჩიეთ ნებისმიერი წერტილი რუკაზე, დააწკაპუნეთ მაუსის მარცხენა ღილაკს და დიდხანს დააჭირეთ მიმართულების ასარჩევად და შემდეგ გაათავისუფლეთ იგი ნავიგაციის სამიზნე წერტილის გასაგზავნად და UGV ავტომატურად გადავა სამიზნე წერტილი.

RtabMap 3D რუკების ფუნქცია

დაწყებული sh სკრიპტი არის /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_rtabmap.sh. შ file შეიცავს შემდეგ ნაწილებს:

1. დაიწყეთ ros master კვანძი
2. დაიწყეთ R300 სიმულაცია, მათ შორის სიმულაციური გარემო, UGV მოდელი, სენსორის სიმულაცია, TF და ა.შ.
3.  კლავიატურის მართვის კვანძი UGV-ის მოძრაობის გასაკონტროლებლად
4. Rtabmap რუკების ფუნქცია. ეს ფუნქცია ძირითადად იყენებს ვიზუალურ სურათს და სიღრმის კამერის სურათს 3D რუკების შესაქმნელად. გახსენით ტერმინალი თვითნებურად, გადაიტანეთ r300_simulation_rtabmap.sh file ტერმინალის ფანჯარაში და გამოჩნდება ბრძანება sh სკრიპტის დასაწყებად. დასაწყებად დააჭირეთ Enter-ს. შეამოწმეთ ტერმინალის ფანჯარა, რომელიც გამოჩნდება და არის თუ არა ნორმალურად გაშვებული კვანძები თითოეულ ტერმინალში. მას შემდეგ, რაც დაადასტურეთ, რომ კვანძები ნორმალურად მუშაობენ, შეიტანეთ შესაბამისი საკონტროლო ინსტრუქციები მესამე კლავიატურით კონტროლირებად ტერმინალში, რათა აკონტროლოთ UGV მოძრაობა 3D რუკებისთვის.

OctoMap 3D რუკების ფუნქცია

დაწყებული sh სკრიპტი არის /src/R300/300_simulation/sh/r300_simulation_octomap.sh. შ file შეიცავს შემდეგ ნაწილებს:

1. დაიწყეთ ros master კვანძი
2. დაიწყეთ R300 სიმულაცია, მათ შორის სიმულაციური გარემო, UGV მოდელი, სენსორის სიმულაცია, TF და ა.შ.
3. კლავიატურის მართვის კვანძი UGV-ის მოძრაობის გასაკონტროლებლად
4. Octomap-ის რუკების ფუნქცია, ძირითადად იყენებს 3D lidar point ღრუბლის მონაცემებს რუკებისთვის
5. rviz ვიზუალური ინტერფეისი, რომელიც დაყენებულია octomap ფუნქციისთვის, აჩვენებს რუკებს და UGV მოდელებს. გახსენით ტერმინალი თვითნებურად, გადაიტანეთ r300_simulation_octomap.sh file ტერმინალის ფანჯარაში და გამოჩნდება ბრძანება sh სკრიპტის დასაწყებად. დასაწყებად დააჭირეთ Enter-ს. შეამოწმეთ ტერმინალის ფანჯარა, რომელიც გამოჩნდება და არის თუ არა ნორმალურად გაშვებული კვანძები თითოეულ ტერმინალში. მას შემდეგ, რაც დაადასტურეთ, რომ კვანძები ნორმალურად მუშაობენ, შეიტანეთ შესაბამისი საკონტროლო ინსტრუქციები მესამე კლავიატურით კონტროლირებად ტერმინალში, რათა აკონტროლოთ UGV მოძრაობა 3D რუკებისთვის.

რუკის შექმნის შემდეგ შეგიძლიათ შეიყვანოთ შემდეგი ბრძანება რუკის შესანახად: rosrun octomap_server octomap_saver -f map_name.ot To view 3D რუკაზე, შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანებები: octovis map_name.ot დააინსტალირეთ sudo apt-get install octovis

SLAM 2D რუკების ფუნქცია

დაწყებული sh სკრიპტი არის amovcar/src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_slam.sh. შ file შეიცავს შემდეგ ნაწილებს:

1. დაიწყეთ ros master კვანძი
2. დაიწყეთ R300 სიმულაცია, მათ შორის სიმულაციური გარემო, UGV მოდელი, სენსორის სიმულაცია, TF და ა.შ.
3. კლავიატურის მართვის კვანძი UGV-ის მოძრაობის გასაკონტროლებლად
4. 2D რუკების ფუნქცია, ძირითადად იყენებს 2D lidar მონაცემებს რუკებისთვის
5. rviz ვიზუალური ინტერფეისი, რომელიც დაყენებულია SLAM 2D რუკების ფუნქციისთვის, აჩვენებს რუკებს და UGV მოდელებს. გახსენით ტერმინალი თვითნებურად, გადაიტანეთ r300_simulation_slam.sh file ტერმინალის ფანჯარაში და გამოჩნდება ბრძანება sh სკრიპტის დასაწყებად. დასაწყებად დააჭირეთ Enter-ს. შეამოწმეთ ტერმინალის ფანჯარა, რომელიც გამოჩნდება და არის თუ არა ნორმალურად გაშვებული კვანძები თითოეულ ტერმინალში. მას შემდეგ, რაც დაადასტურეთ, რომ კვანძები ნორმალურად მუშაობენ, შეიტანეთ შესაბამისი საკონტროლო ინსტრუქციები მესამე კლავიატურით კონტროლირებად ტერმინალში, რათა აკონტროლოთ UGV მოძრაობა 2D რუკებისთვის.

რუკის შექმნის შემდეგ შეგიძლიათ შეიყვანოთ შემდეგი ბრძანება რუკის შესანახად: rosrun map_server map_saver -f map_name

ამ ბრძანების შეყვანის შემდეგ, files .pgm და .yaml ფორმატებში გენერირებული იქნება მიმდინარე საქაღალდეში და შენახული რუკა file map.yaml და map.pgm შეიძლება იყოს viewls ბრძანების მეშვეობით.

დოკუმენტები / რესურსები

FOXTECH VG-450 UGV Lidar Mapping Robot [pdf] მომხმარებლის სახელმძღვანელო VG-450 UGV Lidar Mapping Robot, VG-450 UGV, Lidar Mapping Robot

ცნობები

• მომხმარებლის სახელმძღვანელო