TurtleBot, управляемый Ubuntu, получает главный обороты с Пи или Джоулем на водительском месте

Новая версия TurtleBot3 с открытым исходным кодом, набор роботов на основе Ubuntu / ROS доступна в моделях «Burger» и «Waffle» с RPi 3 или Intel Joule соответственно.

«Самый популярный в мире робот с открытым исходным кодом для образования и исследований» получил серьезное обновление благодаря двум модульным моделям TurtleBot3 от Open Robotics, работающим под управлением Linux и Robot Operating System (ROS) на Raspberry Pi 3 («Burger») SBC или Intel Joule. COM («Вафельный»).
Turtlebot 3 с двумя колесами меньше, дешевле, проще и мощнее, чем снятый с производства TurtleBot 1, и все еще доступен, Clearpath Robotics создал TurtleBot 2 .
Последний запускает ROS через Linux или Windows на нетбуке на базе Intel Core i3-4010U вместо вычислительной платы.


TurtleBot3 Burger (слева) и TurtleBot3 Waffle

TurtleBot3 был построен Robotis, а проект поддерживается Open Robotics, налогооблагаемой дочерней компанией Open Source Robotics Foundation (OSRF).
Open Robotics также поддерживает ROS-стек с открытым исходным кодом, который работает на других TurtleBots, а также множество других роботов и дронов.
Среди других соавторов - Intel, которая предоставила модуль Intel Joule и камеры Intel RealSense, и Onshape , которая поставляет свой трехмерный CAD-редактор «для полного облака» для работы с открытыми файлами 3D CAD в TurtleBot.

TurtleBot3 является «самым доступным роботом среди мобильных роботов со способностью SLAM, оснащенным общим LiDAR на 360 градусов», - говорит Open Robotics.
Комплект TurtleBot3 Burger продается за 549 ​​долларов, включая Raspberry Pi 3, а более крупный набор TurtleBot3 Waffle - за 1799 долларов, включая Intel Joule.
TurtleBot2 продается за $ 2115 в полностью собранном виде.


TurtleBot3 Burger (слева) и TurtleBot3 Waffle детализируют представления

SLAM (одновременная локализация и отображение) - это тип алгоритма, необходимый для отображения неизвестной среды при одновременном отслеживании своего положения в ней.
LiDAR - это передовая технология определения местоположения в импульсном лазере, которая обеспечивает SLAM.
Обе модели объединяют 360-градусные планарные системы LDAR HLS-LFCD LDS , обеспечивая автономную навигацию.
Модуль Waffle Joule также предлагает камеру Intel RealSense для определения глубины, обеспечивая альтернативный визуальный подход к SLAM.


Система Robotis HLS-LFCD LDS LiDAR (слева) и самостоятельно созданная карта навигации Burger SLAM

В дополнение к использованию LiDAR и RealSense для определения местоположения TurtleBot3 получает точные пространственные данные, интегрируя пару интеллектуальных исполнительных механизмов Robotis Dynamixel в два шарнирных соединения звездочек.
Приводы могут работать в одном из четырех режимов работы с использованием модели Dymamixel XL420 на Burger или в шести режимах с использованием модели Dynamixel XM430 на вафельном.
Dynamixels обеспечивают контроль скорости для колес и контроль крутящего момента или положения для суставов.


OpenCR контроль над приводами Dynamixel

Обе модели TurtleBot3 работают на плате Robotis OpenCR для управления динамическими элементами и датчиками, такими как встроенный в плату IMU, а также сенсорный, ИК, цветной и другие.
Плата может работать с кодом Arduino IDE на 216 МГц, 32-битном микроконтроллере Cortex-M7 STM32F7 .
Высококачественный STM32F7 включает в себя FPU и, как говорят, обеспечивает производительность 462 DMIPS.


Детальный вид платы управления OpenCR

Открытая контрольная плата OpenCR имеет 18 контактов GPIO, 32 контакта Arduino и источники питания 3,3 В, 5 В и 12 В.
Существует три интерфейса RS485 и три интерфейса TTL для управления динамикселями.
Другие периферийные устройства включают три UART, пять ADC, четыре 5-контактных OLLO и одиночные соединения CAN, SPI и I2C.
Порт micro-USB позволяет подключаться к ПК, доступны различные светодиоды и кнопки.

TurtleBot3 дополнительно оснащен аккумулятором на 1800 мАч и адаптером питания 100-240 В, 50/60 Гц.
Инструменты, кабели и другие детали также доступны.
Полностью собранная модель Burger размером 138 x 178 x 192 мм (L / W / H) TurtleBot3 составляет около четверти размера TurtleBot2, а размер TurtleBot3 Waffle составляет 281 x 306 x 141 мм.


TurtleBot3 механические и технические характеристики

TurtleBot3 может управляться с помощью приложения Android, а также беспроводных устройств, таких как клавиатура, джойстики PS3 и XBOX 360, контроллер Robotis RC100, контроллер LEAP Motion и многое другое.
Навигационное программное обеспечение с открытым исходным кодом работает на Ubuntu 16.04.2 с ROS Kinetic.
В объявлении Ubuntu Insights о роботе отмечается, что Raspberry Pi и Joule поддерживают Ubuntu Core, предоставляя разработчикам роботов «безопасность, обновления транзакций и даже магазин приложений».

Согласно практической истории в прошлом месяце в IEEE Spectrum , сборка бургера заняла «час или два», в то время как вафля заняла около четырех часов из-за дополнительных деталей, в том числе 192 винтов.
Установка программного обеспечения ROS на Burger Raspberry Pi заняла еще «несколько часов», в то время как установка на Joule заняла гораздо больше времени из-за необходимости обновления BIOS с помощью ПК с Windows.
В целом, однако, оборудование и настройка были хорошо документированы.

Модульный, полностью открытый исходный код TurtleBot3, который включает в себя открытые файлы 3D CAD, а также схемы, печатную плату Gerber и BOM, доступен с дополнительными деталями.
К ним относятся различные компоненты датчика и шасси, а также различные манипуляторы и захваты Robotis.
Немного поработав, вы можете даже заменить Pi или Joule на другую вычислительную плату.


Raspberry Pi 3 (слева) и Intel Joule

Raspberry Pi 3 SBC работает на Broadcom BCM2837 с четырьмя ядрами Cortex-A53 1,2 ГГц и графическим процессором VideoCore IV.
Другие функции включают 1 ГБ ОЗУ, Fast Ethernet, WiFi / Bluetooth, четыре порта USB и 40-контактный интерфейс расширения.

Intel Joule 570x - верхняя часть двух компьютерных модулей Joule - обеспечивает четырехъядерный процессор Atom T5700 SoC (тактовая частота 1,7 ГГц; частота 2,4 ГГц), аналогичный моделям Intel Apollo Lake.
Joule поставляется с ОЗУ до 4 ГБ и eMMC 16 ГБ, а также с WiFi / Bluetooth, видео 4K, CSI / DSI, GPIO, USB и входом / выходом UART.
Модуль предлагает встроенную поддержку Intel RealSense.

Сборка TurtleBot3 Burger

Дополнительная информация

Созданные Robotis, Open Robotics TurtleBot3 Burger и TurtleBot3 Waffle доступны по цене $ 549 и $ 1799, соответственно, на странице покупок TurtleBot3 .
Дополнительную информацию можно найти на сайте сообщества TurtleBot .