Устройство мобильного робота
Рассматривая основную массу мобильных роботов с точки зрения ROS, их устройство определяют несколько основных блоков:
- Система питания\ Обеспечивает энергоснабжение робота, контроль разряда АКБ, опционально функции заряда АКБ.
- Приводы колес\ Приводы колес, отвечают за корректное движение робота. Привод колеса должен правильно отрабатывать заданную скорость, выдавать одометрию. Важно отметить, что в концепции ROS - "железо" должно хорошо работать, по этому важно на этапе выбора или создания привода тщательно проверить его характеристики.
- Инерциальный датчик (IMU)\ Для получения и корректировки данных о положении робота во всех современных мобильных роботах используются инерциальные датчики такие как акселерометр и гироскоп. Часто эти два датчика реализуются на одной микросхеме. Многие производители микросхем выпускают специализированные датчики для роботов с встроенной фильтрацией данных.
- Лазерный дальномер (Lidar)\ Одним из самых популярных на сегодняшний день датчиком для мобильного робота является вращающийся лазерный дальномер сканирующий пространство вокруг себя. В результате его работы робот может "видеть" препятствия, строить карту, локализовывать себя на карте. В зависимости от характеристик Лидары могут стоить от ста до нескольких тысяч долларов.
- Камера\ Практически любой современный робот оборудован видеокамерой, ее можно использовать как просто для наблюдения, так и для реализации алгоритмов управления на основе машинного зрения. Для роботов так же производится ряд специализированных камер, позволяющих кроме изображения получать еще и карту расстояний до каждой точки\ (depth - камеры).
Именно такими устройствами обладает семейство роботов Turtlebot созданное специально для изучения ROS. На сегодняшний день несколько производителей в мире выпускает таких роботов, в том числе есть и Российский вариант Turtlebro. На практической части нашего курса мы будем работать с этим роботами.