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基于5G的四轮四转巡检机器人

来源:     时间:2021-12-22 相关应用程序下载

基于5G的四轮四转巡检机器人平台

一、产品概述

基于5G四轮驱动四轮转向(FBI-4巡检机器人采用带编码器的轮毂伺服电机、带蜗轮蜗杆减速器和多圈绝对值编码器的伺服电机驱动,能实现原地转弯、任意方向的楔形行驶、阿克曼转弯的功能,带悬架设计,运动灵活、零转弯半径、平稳、越野能力强、轨迹跟踪精度高,可以通过CANRS232接口实现底盘的控制,提供航模遥控器的遥控功能和无线串口的监控软件监控功能。底盘结构小巧,内部空间大,载重能力强,转向灵活,几乎集成了多种底盘的优点于一体。可扩展机械臂形成移动机械臂产品,也可以支持ROS、导航、视觉系统进行二次开发应用。

平台可搭建搭载各种传感设备,如5G模块、数传模块,局放监测、温湿度传感器、红外热成像、气体检测、烟感等多种前端设备。预先设置多个监测点,从多个角度对设备进行整体性扫描式温湿度进行监测。并采用系统分析,温差对比、历史趋势分析等手段,对厂环境进行实时监测,并将数据进行回传。

产品特点:

机械结构

1.带编码器的轮毂伺服电机进行驱动,低速性能好,运行平稳,精度更高,结构紧凑;

2.每个轴带转向伺服电机,采用蜗轮蜗杆减速机,带自锁功能,伺服电机采用多圈绝对值编码器,整车电池断电仍能记录每个轴的转向角;

3.带悬架设计,抗振能力强,适合更复杂的路面;

4.通过楔形运动,可以实现任意方向的运动;可以实现原地转弯;载重能力强,阿克曼转向转弯半径小;

5. 在底盘顶部提供了标准型材固定支架和安装板,可以定制不同构件,实现舱体与底盘的完全分离,可演变成多种类型的移动机器人。

电子系统:

1. 采用TMS320F28335 DSP作为主处理器进行控制,能实现底盘的原地转弯、楔形运动、阿克曼转向运动,以及遥控、计算机软件监控功能;

2. 四个行走电机的工作模式有电流、速度多种工作模式可以供切换,达到更优的动力和行驶性能;

3. 提供航模遥控器的功能,能用遥控器控制底盘行驶的速度、转向角度、多种工作模式的切换等功能;

4. 采用惯性导航系统对直线运动、阿克曼转向运动进行航向角度的闭环控制,直线行驶效果好,直线行驶100米的,左右偏差不到15厘米,运行稳定、快速、准确,阿克曼转弯、曲线行驶精度高,尤其适合狭小空间行驶和避障,对提高导航、自动驾驶的性能有重要意义;

5. 提供底盘的监控软件,能在线观测底盘的运行的参数,保存对应的数据;

6. 车载液晶显示屏,可以显示整车参数;

7. 采用惯导进行位置估算,提供点到点的位置估算数据,方便用户在导航系统短暂失效,能辅助进行导航、定位;

8. 可以设定底盘的目标位置和等待时间,可以自动循环运动;

9. 可以进行点到点的直线运动规划和阿克曼转向的位置规划;

控制接口:

1.CAN总线控制接口

2.RS232控制接口

二、控制系统和算法框图

四驱四转移动机器人控制模式


四驱四转移动机器人Simulink/ROS开发模型


(定制功能:需要额外扩展安装ROS的工控机)


界面软件(四驱四转姿态控制、循环运动、整机各种数据采集显示)


图一

、平台参数



四、典型应用


不同种类底盘的主要优点对比:

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