agx 安装ros opencv_【ROS开源】Jetson Nano阿克曼转向机器人

塔克创新出品的系列入门ROS智能机器人学习开发平台,包括麦克纳姆轮机器人,四轮差速机器人,三轮全向机器人,两轮差速机器人,阿克曼转向小车等平台。可实现SLAM建图导航、自动避障、雷达跟随、视觉巡线、三维建图、手机APP图传等功能,提供详细的ROS视频教程、代码讲解和开发指导PDF手册,适合ROS学习、算法验证和二次开发。

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1. 机器人介绍

本产品为基于英伟达Jetson Nano处理器开发的ROS教育科研机器人,机器人采用类似真实汽车的阿克曼转向机构,前轮通过舵机转向,后轮为电子差速,是最接近汽车的无人驾驶验证平台。

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机器人搭载ROS(Robot OperatingSystem) 机器人操作系统,ROS是一个适用于机器人的开源操作系统。提供了操作系统应有的服务,包括硬件抽象,底层设备控制,常用函数实现,进程间消息传递,以及包管理。它还提供用于获取、编译、编写和跨计算机运行代码所需要的工具和函数,可帮助您快速构建机器人应用程序。从驱动程序到最新算法,再到强大的开发人员工具,ROS可以满足您下一个机器人项目的需要。

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机器人系统组成框图如下所示。

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2. 功能介绍

机器人具有丰富功能,功能列表如下。

基础功能

ROS里程计反馈

IMU数据融合,姿态解算

多段式电量计功能,电压检测,低压保护

支持线速度、角速度校准,IMU自动校准

电机PID参数图像化调试

键盘 遥控,无线手柄调速控制

安卓APP图传,摇杆体感控制

Rviz话题消息可视化,Rqt工具集数据可视化

建图导航

支持多种激光雷达建图算法

Gmapping,Hector,Karto,Cartographer  SLAM算法建图

选定区域建图,机器人自动探索建图

安卓手机APP建图  导航

视觉处理

获取1080p高清图像

集成OpenCV图像处理库

基于OpenCV的人脸检测,人体检测,边缘检测等基础例程

基于OpenCV的视觉巡线

二维码扫描跟踪,摄像头内参标定

Web网页图像显示

YoloV3和YoloV3-Tiny物体识别 机器学习 GPU CUDA加速

深度相机

VSLAM 三维彩色地图构建

ORB_SLAM 视觉定位

模拟激光雷达建图建图导航

获取点云图像,深度图像数据

扩展功能

激光雷达人体跟随

多机器人编队部署

2.1. SLAM建图导航

机器人采用里程计,IMU加速度陀螺仪,激光雷达等多种传感器EKF融合建图技术,可通过键盘,鼠标,手柄控制机器人建图,机器人也可自动探索建图建图。

支持主流的Gmapping,Hector,Karto,Cartographer建图算法,Cartographer算法为谷歌基于图优化技术开发,闭环修正地图,建图更精准。

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机器人可实现自动导航避障功能,遇到障碍物可自动躲避并重新规划路径。机器人采用move_base经典导航框架,A star全局路径规划算法,TEB局部路径规划算法。基于AMCL自适应蒙特卡洛定位算法定位。

支持单点,多点导航功能,先进的导航技术,可应用于家用扫地机器人,送餐机器人,自动送货物流小车等产品开发。

2.2. 三维建图导航

机器人可实现基于激光雷达和深度相机视觉融合的方法RTAB-VSLAM构建三维彩色地图,机器人可以在三维地图下导航避障,支持全局重定位。

2.3. 机器视觉

机器人搭载高清相机或深度相机,并且集成OPenCV图像处理库,可实现基本的图像处理功能,提供20多个常用图像处理算法。

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机器人实现了基于OpenCV摄像头巡线功能,支持自定义巡线颜色,可通过图形界面调整巡线颜色,操作方便,寻迹线可使用工业电工胶带制作。

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机器人支持基于OpenCV的二维码AR标签检测,支持二维码标签动态跟踪检测,二维码姿态位置坐标获取,支持多个二维码同时识别,支持二维码标签生成功能。

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2.4. 深度学习

机器人内置Yolo深度学习物体识别网络,基于darknet实现,支持主流的Yolov3 和 Yolov3-Tiny,可识别上千种常用生活物品,支持GPU CUDA网络加速。

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2.5. 手机APP

机器人可通过手机APP控制,实现图像传输,远程遥控,建图导航等操作。APP基于基于Rosjava 设计,具有ROS控制的API接口,我们提供APP源码,用户可参考我们提供的源码开发自己的专用手机APP。

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2.6. 多机编队

       机器人支持多机编队群组控制,包含多个机器人通信,多个机器人运动控制,多个机器人在一个地图下导航等功能例程。

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3. 规格参数

   机器人规格参数如下表所示。

参数名称

内容

产品名

阿克曼转向 ROS机器人(Nano版本)

产品型号

XTARK-AKMX2系列

运动学模型

阿克曼转向移动运动学模型

ROS版本

Melodic版本(Ubuntu 18.04)

编程语言

ROS层C++/Python,STM32驱动板C语言

ROS控制器

Jetson Nano B01版本  64G内存卡

虚拟机系统

Ubuntu 18.04 + ROS  Melodic

激光雷达

思岚A1-高速版/思岚A2(可选)

普通相机

订制  1080P 120°广角 高清USB相机

深度相机

深度640*480  30FPS / RGB 1080P

运行参数

线速度2m/s  最小转弯半径0.3m

电机 编码器

直流减速电机  编码器900脉冲/圈

舵机

20KG全金属数字舵机(XDS-820A)

IMU

加速度 陀螺仪 AHRS姿态解算

OLED显示屏

0.96寸OLED显示屏 用户可编程界面

充电器

14V 1.5A充电器(3C FCC认证)

电源输出口

2个12V@8A,2个5V@5A,2个5V@3A

底盘材料

底盘和扩展板均为铝合金板(表面氧化喷砂)

尺寸 重量

280X190X190MM  2.3KG

电池容量

12V 12000mAh(12AH) 带锂电池保护板

续航时间

10~36小时(不同使用状态有差异)

机器人产品尺寸。

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3.1. Nano处理器

机器人处理器采用英伟达最新Jetson Nano B01版本控制器,是一款功能强大的人工智能 (AI)开发板。搭载四核Cortex-A57处理器,128核Maxwell架构GPU,内存为4GB LPDDR内存,拥有足够AI算力,可运行多个神经网络,适用于机器人图像处理等相关计算。

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Jetson Nano处理器支持JetPack,其中包括用于深度学习,计算机视觉,GPU计算,多媒体处理,CUDA,cuDNN和TensorRT等软件库,已经其他流行的AI框架和算法,比如TensorFlow,PyTorch,Caffe,Keras等。规格参数如下表。

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3.2. 激光雷达参数

机器人搭载思岚A1高速版,高速版为塔克创新针对思岚A1的升级雷达。

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高速版雷达最大扫描频率15HZ,性能对比标准版提升3倍,综合性能媲美思岚A2,高速扫描下具有更好的建图导航效果。另外升级版雷达可手动关闭雷达,支持5.5Hz/15Hz两种扫描频率切换,具体数据对比如下。

版本比较

思岚A1 高速版

思岚A1 标准版

思岚 A2

测量半径

12M

12M

12M

测量频率

8000次/秒

8000次/秒

8000次/秒

扫描频率

5.5/15HZ

5.5HZ

5-15HZ

扫描时间

67ms

180ms

67ms

零售价格

---

499¥

1900¥

3.3. STM32控制器

机器人运动控制采用STM32控制器,支持USB一键下载,支持SWD调试,提供原理示意图,提供示例代码,可做STM32机器人二次开发。

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STM32控制器参数表如下图所示。

核心控制器

STM32F103(ARM Cortex-M3)

电源特性

2路 5V@3A(MAX)

驱动电机数量

2路AB编码器电机

电机驱动芯片

TB6612(平均1.2A,峰值3.2)

IMU传感器

MPU6050 三轴加速度,三轴陀螺仪

舵机接口

4路PWM舵机接口(独立供电,带过流保护)

调试接口

USB串口(TYPE-C) SWD接口

板载资源

LED x 2  |   key x 1  |  蜂鸣器 x 1

扩展接口

UART x2  |   SPI x1  |  IIC x1 |   GPIO x9

3.4. 相机模组

机器人搭载高端RGBD深度相机,可探测三维彩色深度信息,配备高端ISP芯片,可自动根据环境光调节快门优化图像,适合机器人视觉图像处理。

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规格参数如下表。

RGB像素

1080P

深度分辨率

640*480/320*240

深度最大帧率

30FPS

视频分辨率

1280*720

视频最大帧率

30FPS

麦克风

双数字麦克风

4. 产品资料

机器人配套丰富产品资料,包括说明学习手册,技术文档,视频教程等。

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5. 发货方式

       默认顺丰快递包邮,机器人整机发货,标配高端铝合金收纳箱,机器人以及配件装在收纳箱中发货。如有特殊情况请联系客服!

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6. 购买方式

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