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樹莓派搭建 ROS 系統下四論驅動車,並用 IPad, 手機控制

使用樹莓派在安裝了ROS後,按照ROS的架構可以開發一個簡單的四輪驅動Wifi小車:如圖。


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配件說明

  • 雙向電機馬達 X4
  • 樹莓派B+ X1
  • 雙路轉向控制晶片 X1
  • 萬向輪 X4
  • 五號電池盒 充電寶 各一個
  • 麵包板一個
  • 底盤支架1套

重點說明

         這裡需要4節電池對馬達進行直接供電,馬達伺服電機雖然可以輸出5V穩定電壓,但是無法給樹莓派供電。所以要搭載一個充電寶對樹莓派供電。電池和充電寶需要共地!

硬體連線

  •  左右兩排輪子,每排2個輪子要並聯
  • 轉向控制晶片的兩路輸出要並聯到兩排輪子上
  • 轉向控制晶片的GND連線到樹莓派gpio的一個GND
  • 轉向控制晶片四路輸入連線到樹莓派gpio的4個PIN上

軟體開發

    這個是重點,輪子的轉速和轉向通過PWM實現。IPAD的控制是用Tornado Web伺服器實現的,python程式碼本身既是Web伺服器也是 ROS的一個node,接收前端的POST請求後傳送ROS訊息到馬達控制node. 

    前臺是HTML5的一個控制檯,可以實現前行,後退,左右轉向,原地轉向指令的POST等。

         ROS框架下的node和msg設計非常適合機器人感測器的分散式開發。

後記

   本次實驗使用樹莓派和ROS的原因是為以後的智慧掃地機器人作鋪墊。ROS已經集成了SLAM導航以及室內地圖自動生產功能,對機器人走遍室內每個角落是個很重要的。