描述

什么為什么？

我一直想建立自己版本的移動機器人平臺。

Makibot 現(xiàn)在正在開發(fā)此應(yīng)用程序。基本概念是創(chuàng)建一個移動機器人，可以移動到周圍環(huán)境，使用標(biāo)記找到特定對象，獲取對象并轉(zhuǎn)移到指定位置。想象一下，數(shù)百個機器人同時工作以對在線訂單進行分類。隨著我們目前正在經(jīng)歷的危機（COVID-19）。像這樣的工具將減少人類的身體接觸，以最大程度地降低感染病毒的風(fēng)險。

Makibot 的初始設(shè)置

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[更新：2020 年 5 月 26 日]

這個項目需要一個主要的迭代。因為我們的目標(biāo)是制造一個將物體運送到特定區(qū)域的機器人，所以提升或抓取物體將需要大量的準(zhǔn)確性和安全性，因此隨著時間的推移會使這個項目變得有點復(fù)雜。我們可以手動（或自動下降機構(gòu)）將物體放置在機器人承載平臺上，而不是使用叉車或夾具來運送物體。然后，當(dāng)它到達該位置或垃圾箱時，機器人將杠桿搬運器將物體扔到垃圾箱中。

如何？

由于這個項目正在開發(fā)中，這個頁面將作為項目日志和計劃的平臺。您將看到該項目的當(dāng)前進展和問題。

下面的列表將顯示我們迄今為止所做的事情。

1. Makibot 機箱

首先，我們設(shè)計并制造了我自己的機器人底盤。主要材料是PCB。最底層是 Arduino 和電機驅(qū)動器所在的位置。第二層是安裝我的 SBC 的地方，我們目前正在使用 Ubuntu Mate OS 在 Raspberry Pi 上進行實驗。第三和第四層是電源系統(tǒng)（電池，DC-DC步進模塊，充電模塊）。第二層到第四層是帶有孔的定制 PCB，可容納模塊和電路板，以便更快地集成和安裝。

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注意：我未來的計劃是將動力系統(tǒng)和機械驅(qū)動器放在最低層。當(dāng) SBC 和微控制器位于較低層時，很難訪問 GPIO。

[更新：2020 年 5 月 25 日]

我觀察到，當(dāng)機器人的叉車上有一個盒子時，盒子會部分遮擋視線。因此，我決定將相機放在背面。后部現(xiàn)在是前部進行導(dǎo)航，當(dāng)機器人要拾取東西時，它會轉(zhuǎn)動 180 度角，讓叉車正確拾取物體。

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2.動力系統(tǒng)

這個想法是為機械驅(qū)動器和控制器/傳感器/通信模塊提供單獨的電源。當(dāng)然，每個電源都是共地的。對于我當(dāng)前的設(shè)置，Raspberry Pi 和 Arduino 由單個升壓 18650 鋰離子電池供電。電機由 3 系列 14600 和降壓轉(zhuǎn)換器供電。

3.單板機和單片機

目前，我們以樹莓派 3B 作為主要計算平臺。它安裝了 Ubuntu Mate OS 和 ROS。關(guān)于目標(biāo)，我們希望這塊板執(zhí)行機器視覺功能。話雖如此，OpenCV 已經(jīng)作為 ROS 軟件包的一部分安裝。我們還安裝并測試了 Aruco 用于標(biāo)記檢測。測試代碼已經(jīng)在 Github 上。我們也傾向于使用 NVIDIA Jetson Nano，因為它在機器學(xué)習(xí)和計算機視覺方面具有更好的性能。

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我們還有 Arduino Nano 來處理機械驅(qū)動和控制。因為它的內(nèi)存有限，計算能力低。我們正在考慮用 ARM 微控制器代替它，或者完全擺脫它，只使用可以在我的 Raspberry Pi 上使用 I2C 或 SPI 協(xié)議進行通信的控制板。

4. 相機

我們正在使用廣角 Rpi 相機。沒有使用其他相機傳感器的計劃。

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5. 電機和驅(qū)動器。

該機器人使用 N20 電機并由 L293D IC 驅(qū)動。我認為，對于我目前的設(shè)置來說已經(jīng)足夠了，但是如果我們想要一個可用的機器人，則需要一個重型電機和大電流 H 橋驅(qū)動器。我們還使用帶有全金屬齒輪的伺服電機。

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6. 3D打印零件

這部分開發(fā)非常有趣且耗時。我們正在使用 3D 建模應(yīng)用程序和 FDM 3D 打印機開發(fā)一種簡單的取放機制。我的第一個設(shè)計是單伺服夾持器。它按原樣工作，但只能處理較小的物體。如果我們需要增加其容量，我們必須增加伺服。不幸的是，我們目前僅限于小型伺服。

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因此，我們研究制造我自己的叉車版本，因為它與室內(nèi)移動行業(yè)正在使用的行業(yè)很接近。這是第一個版本。見下圖。但由于它的垂直致動范圍較低，因此效果不佳。

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最后一個設(shè)計與叉車有點不同。但最后，它工作得非常好。為了測試這種機制，我們還準(zhǔn)備了一個盒子類型的容器。每張臉都會有一個標(biāo)記。

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七、功能

我們已經(jīng)實現(xiàn)了使用遠程控制使機器人移動，利用攝像頭和 aruco_ros 檢測標(biāo)記，使機器人導(dǎo)航到該標(biāo)記。讓機器人拾取物體。

灣。導(dǎo)航到特定位置并放下對象。

C。回到起始位置

Hardware Upgrade

一個。添加重要傳感器（MEMS、激光雷達、電機編碼器）

灣。重新設(shè)計機箱架構(gòu)

C。尋找更好的車輪和電機

d。購買 NVIDIA Jetson Nano

e. 如果我們?nèi)匀恍枰?MCU，我們可能會使用 STM32 Bluepill 或 Teensy Board。（如果您遇到此問題，請告知）

我想這就是現(xiàn)在的全部。如果取得重大進展，我們將不斷更新此頁面。

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