FOXTECH VG-450 UGV Lidar-mappingrobot

Invoering

Overview
De VG-450 is een snel, wendbaar, compact robotachtig open-source onderzoeksplatform, speciaal ontworpen voor UGV-ontwikkelaars en wetenschappelijke onderzoekers, en biedt overvloedige demo-routines, zoals outdoor waypoint-planning, 2D LiDAR-mapping en obstakelvermijding, 3D-mapping, enz.
Dit ontwikkelplatform is gebaseerd op ROS open-source systeem en APM autonavigatiesysteem en tevens uitgerust met meerdere sensoren, zoals LiDAR, verrekijker camera, dieptecamera, RTK, dat geschikt is voor toegepast onderzoek aan autonome bezorgvoertuigen, servicerobots, en ontwikkeling van aanvullende functies.
Specificatie

ScoutMINI

• Maat  627x549x502mm
• Wielbasis  452 mm
• Voorwielbasis: 450 mm
• Gewicht  26 kg
• Laadvermogen  7 kg
• Batterijtype  24V 15Ah lithium-ionbatterij
• Motor  borstelloze gelijkstroommotor 4*150W
• Aandrijvingstype  onafhankelijke vierwielaandrijving
• Oponthoud  onafhankelijke wielophanging met tuimelaar
• Sturen  differentieelbesturing op vier wielen
• Veiligheidsuitrusting Servorem/antibotsingsbuis
• Hoogste snelheid onbelast 10.8 km/u
• Minimale draaicirkel Om (n-situ rotatie)
• Maximale eliminatiecapaciteit: S0
• Minimale bodemvrijheid 107 mm
• Max reizen 10 km
• Controlemodus afstandsbediening/opdrachtmodus
• Kemote-controller 2.4 GHz/1 km extreme afstand
• Communicatie-interface KAN

Boordcomputer

• Model AS6
• CPU Intel 17 8565U, quad-core en acht-thread
• GPU Intel UHD-grafische kaart 620
• Harde schijf 128GB
• RAM 8 GB DDR4

Verrekijker camera

• Model
  Intel Realsense T265
• Spaander Movidius Myraid2
• Veld van view  Twee fisheye-lenzen, bijna halfbolvormig 163+5°FOV
• IMU BMIOS5, zorgt voor nauwkeurige meting van rotatie en versnelling van het apparaat

Dieptecamera

• Model Intel Realsense D4351\
• Diepte technologie actieve IR-stereo
• Diepte output resolutie: tot 1280°720
• Diepte output frame rate tot 90 fps
• Min. diepte afstand 0. im

LiDAR

• LaserbereiktechnologieEy TOF
• Kanging radnus 0.15m
• Sampde termijnen 9200 keer/sec Kanging nauwkeurigheid 2-10 cm (typische Scm)
• Bereikbaar resultaat Cm
• Scannen ng 360
• Scanfrequentie 7-1SHz (typisch 10Hz)

RTK-positioneringsmodule

• Frequentie BDS/GPS/GLONASS/QZS'en
• Positioneringsnauwkeurigheid 10cm (typisch)
• Initialisatietijd < 10 s (typisch)
• Tijd voor de eerste fix koude start: 40s (typisch); hot start: 5s (typische) seriële poort. TF-kaart. USB 2.00G. KAN. PPS
• Interface EVENEMENT
• Gegevensformaat N EA-0183. BINEX. Femtomes ASCil. binair
•  GNSS-gegevenssnelheid IHz / SHz / 10Hz / 20Hz (optioneel) WIFI-transmissiesysteem
•  Gewicht 146.8 gram
•  Maat 88x66x19mm
• Transmissie afstand 800m (zonder obstakels)
• Frequentie 5.1 GHz-5.9 GHz
• Stroom 6W
• Vertraging 200ms
• Bandbreedte 40MHz of 20MHz
• Zendvermogen 20mW
• Werktemperatuur -10°C~45°Cc

1. Zet de afstandsbediening aan en draai de SWB-schakelhendel naar de middelste stand om de UGV naar de afstandsbedieningsmodus te schakelen, zodat de UGV naar de testlocatie kan gaan (*Omdat het punt waarop het navigatiebedieningspaneel wordt geactiveerd, wordt beschouwd als het startpunt zijn, wordt aanbevolen om de UGV opnieuw op te starten na aankomst op de testlocatie)
2. Maak verbinding met de WiFi van de UGV en gebruik het Mission Planner-grondstation en NoMachine om verbinding te maken met de UGV
3. Klik op het vluchtplan in de linkerbovenhoek van het grondstation om de interface voor het instellen van waypoints te openen. En klik met de linkermuisknop op een willekeurig punt op de kaart om het waypoint in te stellen. De attributen en instellingen van het waypoint worden weergegeven in de linkerbovenhoek en de benedenhoek, die kunnen worden aangepast aan de situatie. Klik na het instellen van het waypoint op het schrijf waypoint aan de rechterkant. (*Na het voltooien van de bovenstaande stappen, start u de boordcomputer opnieuw op om een ​​nieuw waypoint te verkrijgen.)
4. Schakel de boordcomputer in, maak verbinding met de UGV X86-computer via NoMachine en open de sh-scriptmap op het bureaublad
5. Klik met de rechtermuisknop in de map, selecteer de optie Open in Terminal om een ​​terminal te openen en voer de volgende opdracht in om de waypoint-planning en de VFH-obstakelvermijdingsfunctie te starten
6. Selecteer in het grondstation van de Mission Planner Action -> Mode (AUTO of GUIDED) -> Set Mode om de UGV in de AUTO- of GUIDED-modus te zetten (* In de AUTO-modus beweegt de UGV volgens het waypointplan. In de GUIDED-modus, de UGV zal bewegen volgens het waypointplan en heeft de VFH obstakelvermijdingsfunctie)

2D-toewijzing

1. Druk op de aan/uit-knop van de UGV
2. Zet de afstandsbediening aan
3. Maak verbinding met de wifi van de UGV en start NoMachine om verbinding te maken met de boordcomputer van de UGV
4. Zoek de sh-scriptmap van het bureaublad van de boordcomputer van de UGV in de NoMachine-interface
5. Klik met de rechtermuisknop in de map, selecteer de optie Open in Terminal om een ​​terminal te openen en voer de volgende opdracht in om de 2D-toewijzingsfunctie r300_cartographer_slam.sh te starten
6. Onder normale omstandigheden start elk knooppunt normaal en kunt u de kaart zien weergegeven in rviz
7. Gebruik de afstandsbediening om de UGV te besturen om te bewegen. Nadat de kaart van het gebied is gemaakt, voert u de volgende opdracht in om de kaart op te slaan rosrun map_server map_saver -f map_name
8. tip (map_name in de opdracht is de naam van de opgeslagen map-gerelateerde) file, en een pgm- en yaml-indeling file zal worden gegenereerd. De file wordt opgeslagen in het mappad van de terminal waar de opdracht is ingevoerd)

3D-toewijzing

1. Druk op de aan/uit-knop van de UGV
2. Zet de afstandsbediening aan
3. Maak verbinding met de wifi van de UGV en start NoMachine om verbinding te maken met de boordcomputer van de UGV
4. Zoek de sh-scriptmap van het bureaublad van de boordcomputer van de UGV in de NoMachine-interface
5. Klik met de rechtermuisknop in de map, selecteer de optie Openen in Terminal om een ​​terminal te openen en voer de volgende opdracht in om de 2D-toewijzingsfunctie te starten
   r300_rtabmap.sh
6. Gebruik de afstandsbediening om de beweging van de UGV te besturen om een ​​3D-kaart van het gebied te maken
   • tip (Als de node abnormaal start, gebruik dan de opdracht rs-sensor-control om te controleren of de T265- en D435i-camera's verschijnen. Als ze niet verschijnen, betekent dit dat het apparaat niet normaal is aangesloten op de boordcomputer. Probeer a.u.b. verander de USB-poort of herstart de UGV)

Simulatie Introductie

Simulatiesysteem
Het simulatiesysteem R300 is gebaseerd op het simulatiesysteem ROS en Gazebo. Het biedt UGV-lichaamsmodellen en sensorsimulaties zoals 2D-lidar, 3D-lidar en dieptecamera. Het is momenteel uitgerust met een navigatiefunctie, RtabMap 3D-mappingfunctie, OctoMap 3D-mappingfunctie en SLAM-mappingfunctie.

Navigatiefunctie
Het gestarte sh-script is /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_navigation.sh. De SH file bevat de volgende onderdelen:

1. Start de ros master node
2. Start R300-simulatie, inclusief simulatieomgeving, UGV-model, sensorsimulatie, TF, enz.
3. Toetsenbordbedieningsknooppunt om de beweging van UGV te regelen
4. Navigatiefunctie
5.  De visuele interface van rviz, die is ingesteld voor de navigatiefunctie, geeft routeplanning, kaarten, positionering, lidar-gegevens en UGV-modellen weer.
   Open willekeurig een terminal, sleep de r300_simulation_navigation.sh file in het terminalvenster en er verschijnt een opdracht om het sh-script te starten. Druk op Enter om het te starten.

Controleer het terminalvenster dat verschijnt en of de knooppunten in elke terminal normaal worden gestart. Nadat u hebt bevestigd dat de knooppunten normaal werken, drukt u op de A- of D-toets in de derde toetsenbordgestuurde terminal om de UGV een hoeksnelheid te geven (hoeksnelheid wordt aanbevolen om binnen 0.5 te regelen). Nadat de positionering van de UGV is geconvergeerd, kan de UGV onder normale omstandigheden een volledige cirkel draaien. Druk op crtl + c in de toetsenbordbedieningsterminal om het knooppunt te sluiten.

Selecteer de plug-in voor 2D Nav Goal in rviz, selecteer een willekeurig punt op de kaart, klik met de linkermuisknop en houd deze lang ingedrukt om de richting te selecteren en laat deze vervolgens los om het navigatiedoelpunt te verzenden, en de UGV navigeert automatisch naar de doel punt.

RtabMap 3D-toewijzingsfunctie

Het gestarte sh-script is /src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_rtabmap.sh. De SH file bevat de volgende onderdelen:

1. Start de ros master node
2. Start R300-simulatie, inclusief simulatieomgeving, UGV-model, sensorsimulatie, TF, enz.
3.  Toetsenbordbedieningsknooppunt om de beweging van UGV te regelen
4. Rtabmap-toewijzingsfunctie. Deze functie gebruikt voornamelijk het visuele beeld en het dieptebeeld van de dieptecamera om 3D-mapping te maken. Open willekeurig een terminal, sleep de r300_simulation_rtabmap.sh file in het terminalvenster en er verschijnt een opdracht om het sh-script te starten. Druk op Enter om het te starten. Controleer het terminalvenster dat verschijnt en of de knooppunten in elke terminal normaal worden gestart. Nadat u hebt bevestigd dat de knooppunten normaal werken, voert u de bijbehorende bedieningsinstructies in de derde toetsenbordgestuurde terminal in om de beweging van de UGV voor 3D-mapping te regelen.

OctoMap 3D-toewijzingsfunctie

Het gestarte sh-script is /src/R300/300_simulation/sh/r300_simulation_octomap.sh. De SH file bevat de volgende onderdelen:

1. Start de ros master node
2. Start R300-simulatie, inclusief simulatieomgeving, UGV-model, sensorsimulatie, TF, enz.
3. Toetsenbordbedieningsknooppunt om de beweging van UGV te regelen
4. Octomap-toewijzingsfunctie, voornamelijk met behulp van 3D lidar-puntenwolkgegevens voor mapping
5. De visuele interface van rviz, die is ingesteld voor de octomap-functie, geeft kaarten en UGV-modellen weer. Open willekeurig een terminal, sleep de r300_simulation_octomap.sh file in het terminalvenster en er verschijnt een opdracht om het sh-script te starten. Druk op Enter om het te starten. Controleer het terminalvenster dat verschijnt en of de knooppunten in elke terminal normaal worden gestart. Nadat u hebt bevestigd dat de knooppunten normaal werken, voert u de bijbehorende bedieningsinstructies in de derde toetsenbordgestuurde terminal in om de beweging van de UGV voor 3D-mapping te regelen.

Nadat de kaart is gemaakt, kunt u de volgende opdracht invoeren om de kaart op te slaan: rosrun octomap_server octomap_saver -f map_name.ot To view de 3D-kaart, voert u de volgende opdrachten in: octovis map_name.ot Installeer sudo apt-get install octovis

SLAM 2D-toewijzingsfunctie

Het gestarte sh-script is amovcar/src/R300/r300_simulation/sh/r300_simulation_slam.sh. De SH file bevat de volgende onderdelen:

1. Start de ros master node
2. Start R300-simulatie, inclusief simulatieomgeving, UGV-model, sensorsimulatie, TF, enz.
3. Toetsenbordbedieningsknooppunt om de beweging van UGV te regelen
4. 2D-mappingfunctie, voornamelijk met behulp van 2D-lidar-gegevens voor mapping
5. De visuele interface van rviz, die is ingesteld voor de SLAM 2D-mappingfunctie, geeft kaarten en UGV-modellen weer. Open willekeurig een terminal, sleep de r300_simulation_slam.sh file in het terminalvenster en er verschijnt een opdracht om het sh-script te starten. Druk op Enter om het te starten. Controleer het terminalvenster dat verschijnt en of de knooppunten in elke terminal normaal worden gestart. Nadat u hebt bevestigd dat de knooppunten normaal werken, voert u de bijbehorende bedieningsinstructies in de derde toetsenbordgestuurde terminal in om de beweging van de UGV voor 2D-mapping te regelen.

Nadat de kaart is gemaakt, kunt u de volgende opdracht invoeren om de kaart op te slaan: rosrun map_server map_saver -f map_name

Na het invoeren van dit commando, files in .pgm- en .yaml-indelingen worden gegenereerd in de huidige map en de opgeslagen kaart file map.yaml en map.pgm kunnen viewed via het ls-commando.

Documenten / Bronnen

FOXTECH VG-450 UGV Lidar-mappingrobot [pdf] Gebruikershandleiding VG-450 UGV Lidar-mappingrobot, VG-450 UGV, Lidar-mappingrobot

Referenties

• Gebruiksaanwijzing