从零开始搭建ROS移动机器人系列之（二）机械结构、外部传感器及ROS部署载体

“ 上回写到了搭建一个ROS移动机器人所需要的基础知识，给出了总体的框架，这一期讲一下硬件平台各个部分分别怎么选择或者怎么设计。”

先回顾一下上一期最后给出的网络图。

这一期我们从硬件部分入手逐个击破。

先放一个某宝卖的ROS机器人。

再看看它的价格。

（属实是贵。。。）

从图中可以看到，整个机器人基本包括底盘、电机、轮子、电池、树莓派、电机驱动板、激光雷达、深度摄像头这几个部分。树莓派和外部传感器这些没啥说的，都是现成的产品，也没有什么可操作的空间，重点是底层的电机驱动板，这个是我们可以DIY的部分。其实网上卖的有现成的电机驱动板，基本上已经做了很好的集成，代码也都配套的，你买来只需要把代码烧进板子里就可以跑了，但是作为一名专业的工程师，你肯定不满足于拿来就用吧，不发挥发挥自己的主观能动性怎么行。

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机械结构

机械结构这部分就任由自己发挥了，你可以买某宝上现成的智能小车底盘，基本上就是一套，包括亚克力或者铝合金的底盘板子、车轮，然后也有配套的电机。这种的话就是方便省事，缺点就是你发挥的空间不大，不能把机器人做成任意自己想要的样子。整套的就是下图这样，有不同结构，可以满足不同的运动模式，我自己买的是这里的阿克曼结构的，然后自己一顿暴改，改成了差速模式的，其实也就加了一个万向轮。

那你如果不想要这样式的，你想自己DIY一个符合你自己审美的，那你就得买散件自己拼了，然后你自己设计一个底盘，确定好电机、车轮以及别的模块的安装位置安装方式啥的，然后我们就说一下关键的电机部分。

 

因为要实现测速功能，所以你得准备两个带编码器的直流减速电机（差速模式至少是两个），选电机的时候就重点关注一下减速比、电压、编码器线数这几个参数，后期实现测速的时候会用到。

车轮、万向轮就随意挑选了，大概就是下面这样，但是你得考虑好这些东西在你自己设计的底盘上的安装，比如整体布局啊、开孔位置之类的。

ok，机械结构部分大概就是这些。

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外部传感器

前面也提到了，这部分没啥好说的，都是现成的产品，直接买就好了。价格的话在几百块钱到几千吧，思岚的激光雷达A1比较常用，差不多500块钱，深度摄像头也差不多有几百块钱能买到的，基本就够用了，不需要追求极致的性能。这个外部传感器不是每种都得有，主要取决于后期你想利用这个机器人实现什么功能，SLAM建图定位导航之类的用激光雷达就可以，视觉之类的就得用摄像头。

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ROS部署载体

ROS就是一个系统，而且还不是独立的系统，它依托于Ubuntu，就是说需要安装在Ubuntu系统里，所以你需要一个能安装Ubuntu的计算机，你要验证你的机器人功能，你肯定得首先让ROS层和底层能正常通信吧，所以你肯定需要一个Ubuntu系统安装ROS，验证的时候你可以在你的PC机上装一个虚拟机，虚拟机里安装系统，也是可以跑的，但是后期你需要让你的机器人随处自由的跑， 你肯定不能让你的机器人载着你的PC机跑吧，这个时候单板计算机的作用就体现出来了。市面上炒的贼火的树莓派就是这类单板计算机，但是树莓派现在价格贵的离谱，所以我找到了国产替代品——香橙派（价格差不多是树莓派的一半吧），也是可以安装Ubuntu的，能安装Ubuntu就能安装ROS。两者的优缺点很明显，树莓派贵但是资料丰富，硬件成熟，国产的便宜但是用的人少，资料相对少而且不是特别完善，好像部分硬件的兼容性还不是很好，所以这个就见仁见智了，不差钱就选树莓派，预算少就选国产的。贴两张图。

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底层控制

这部分主要就是单片机和电机驱动芯片以及姿态传感器了，内容有点繁杂，下期再详细展开讲一讲，今天先写到这。

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