制作ROS移动机器人地盘

摘要

本教程讲述如何利用扫地机轮子制作ROS移动机器人地盘。

概述

原本不打算自己造轮子的，但是网上的移动机器人地盘要么巨贵–对于学生党，要么巨简陋–编码器线数低于40线，根本不能满足ROS移动机器人的需要。为了锻炼自己的动手能力（这个借口看起来比较积极，能掩盖没钱的尴尬…），准备从零打造一款ROS移动机器人地盘。
扫地机轮组减速比大致是50左右，电机编码器15-20线，轮子转一周大概是1000个脉冲，测量精度够用。
通过L298N控制电机正反转，PWM调速，这里需要用到PID控制。
电池电源12V,直接输入到L298N,5V电源由L298N提供。

硬件需求

陀螺仪	MPU6050/MPU9250
驱动轮	扫地机驱动轮（12V）
电机驱动模块	L298N
光电编码器驱动模块	自制
底盘主体	亚克力
控制器	STM32
万向轮	牛眼轮

注意：

1. 对于某些SLAM算法来说，陀螺仪不是必须的。
2. 扫地机驱动轮大都是12V的，某宝上各式各样的都有。选择时请注意选择光电编码器的，线数比较高，精度比霍尔编码器好点；安装孔尽量要在同一平面上，因为最终是要安装到亚克力板上。
3. 底盘的设计图需要用CAD绘制，你需要提前测量好轮组的尺寸。
4. 控制器不一定必须是STM32,arduino控制器也是可以的，但是请注意单片机资源：控制器控制电机需要两路PWM输出，编码器需要两路外部脉冲计数，当然外部脉冲计数你可以用外部中断实现。
5. 根据安装轮组后底盘的高度选择合适尺寸的万向轮，我这里选用的是牛眼轮，转向时的切向阻力比普通万向轮小点。

车体设计

如果你测量好了轮组尺寸，直接用CAD绘制亚克力底盘就可以，注意选择亚克力厚度，太薄装上电池会变形，5-6mm是不错的选择。
我设计了两层，底层装轮组、电池、控制器等，顶层装激光雷达、相机、超声波等传感器。
上下层之间连接你可以选用铜柱，但是个人感觉铜柱强度不太够，跑起来上层可能摇晃，因此选用玻璃的夹层柱。

底板设计图纸

这是顶层板设计图
制作完成后长这样，亚克力不透明是因为保护膜没撕掉。

电路设计

未完待续

程序设计

未完待续