开源!手把手教你搭建Arduino+英伟达Jetson的ROS小车(上)
1?引言
今年6月,我們應小伙伴兒的需求,寫了兩篇如何通過購買零件從零搭建一臺ROS實體車的推文《開源!手把手教你搭建Arduino+樹莓派的ROS小車(上)》、《開源!手把手教你搭建Arduino+樹莓派的ROS小車(下)》。
并且將對應的效果演示視頻放入到了B站(COONEO)中,目前累計播放量已近2W。一晃半年過去了,我們的微信交流群逐漸壯大,陸陸續續開始有同學咨詢我們,能否出一個基于 Nvidia Jetson nano 的ROS小車搭建教程,于是,從這個月初,我們便利用正常項目開發之余,準備了一套全新的“保姆級”教程,目的就是讓更多愛好者能夠快速地自行搭建ROS實體車,享受這個過程帶來的成就感;與此同時,我們優化了一下硬件及外觀,讓其看起來更加酷。
3D 打印結構及外觀版本
亞克力結構版本
本次主要以我們設計的3D打印結構及外觀版本為例,教大家如何將一系列硬件部署到自己喜歡的結構上。具體步驟請讓我娓娓道來。
2?真機平臺與硬件型號清單
一、真機平臺
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?Jetson Nano?: 上位機處理器(運行ROS節點、圖像處理)
Jetson nano 實拍圖
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Arduino mega 2560?:下位機處理器(串口通信、電機及燈光控制)
(source:Arduino 官網)
二、執行機構
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TT-馬達:帶減速器、霍爾編碼器(1:48 、2x13)
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支撐輪:1.5寸 萬向輪
三、供電部分
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總電源:3節串聯 18650 電池及對應的電池盒
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Jetson nano micro 供電?:5V - 3A 穩壓模塊
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電量顯示 :18650 電池專用顯示模塊、電壓范圍可調
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充電方式 :DC接口 、12.6V 鋰電池防過充充電器
四、中間件
Arduino mega 2560 不能直接驅動電機,需要一個電機驅動芯片來完成對應的功能,在之前的推文中,我們使用的是 L298N 模塊,使用接線端子的形式進行連接,如下圖兩馬達中間的紅色部分。
舊版本 - 連線復雜
這一次,我們將電機驅動芯片更換為效率更高的TB6612FNG,并且將其安裝到了我們的arduino mega 2560 擴展板中,你看,是不是簡潔了很多;
Arduino mega 2560 多功能擴展板
另外為了提高擴展板的通用性,該板子上還提供了5V 3A的兩路舵機電源輸出,方便后續搭建阿克曼底盤小車,或者控制兩自由度舵機云臺。經測試,在末端負重的情況下,舵機仍然可以穩定運行。整個擴展板仍然可以使用小車的總電源供電,或自行提供(7-15V電源供電)。
視頻轉gif 抽幀提取
3?組裝流程
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安裝電機?、萬向支撐輪
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固定電池盒和Jetson Nano
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放置arduino及擴展板、連接TT-電機排線、連接數據線
Arduino 和 Jetson nano之間使用數據線連接
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5V穩壓模塊,給Jetson nano 供電
使用的 micro 接口供電,還可使用5V DC接口供電
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安裝開關、充電DC口、電源顯示模塊、外殼
細心的同學對比最前面的渲染圖會發現缺少一個雷達和上蓋哈,這部分,我們放在第三篇詳細講對應的功能。關于這個版本的硬件部分,我們就描述到這里,下一篇,我們將手把手帶大家實現如下功能:
燒錄程序,實現arduino 和 nano之間的ROS通訊;
arduino 電機調速實現過程的代碼及硬件講解;
基于攝像頭的單車道線循跡、Wifi傳輸攝像頭畫面
基于OpenCV 的顏色識別(火焰檢測);
4?結束語
Jetson nano 版本、樹莓派版本,兩者使用的底層電機控制都是一樣的,只是這一次我們更集成化了,這樣的目的就是為了便于大家在搭建時減少接線的次數,更簡單,可以將更多的精力投入到軟件和算法的學習上面。
另外,為了適配大家的需求,我們這次設計的Arduino 擴展板將支持多種類型的電機,以滿足不同的底盤大小的小車。如:37電機版本的小車
適配更大功率電機驅動器,帶動更大功率的電機(行星減速電機),我們的小伙伴兒也做了測試,穩穩能行。
除了差速,我們的板子還支持阿克曼類型底盤,我們的目的是:“學習一套框架適配不同類型底盤開發,為機器人愛好者們提供一個更加便捷的方案”。
展望與彩蛋????
展望:
在后面的推文中,我們將繼續分享如何自己動手搭建一臺ROS車,持續更新我們的仿真和推文,歡迎您的持續關注。
喜歡仿真的小伙伴兒,歡迎體驗我們的?NEOR?mini 阿克曼仿真平臺:GitHub - COONEO/neor_mini: ROS-based Ackerman-like unmanned car.,同時也希望您能給我們提出寶貴的建議。您的支持和鼓勵是我們繼續分享的動力。
https://github.com/COONEO/neor_mini.git喜歡自己動手的小伙伴,歡迎您體驗我們的手把手教您搭建ROS小車教程,其中所需要的代碼和教程已開源,地址如下:https://github.com/COONEO/Arduino_Raspberry_ROS_Car.git
https://github.com/COONEO/Arduino_Raspberry_ROS_Car.git創作不易,如果喜歡這篇內容,請您也轉發給您的朋友,一起分享和交流創造的樂趣,也激勵我們為大家創作更多的機器人研發攻略,讓我們一起learning by doing!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的开源!手把手教你搭建Arduino+英伟达Jetson的ROS小车(上)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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