02_产品特征

小芽科技 2022-07-26 11:30:29
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世界上最受欢迎的ROS平台

TurtleBot是最受欢迎的教育和研究用开源机器人。新一代TurtleBot3是一个小型的、低成本的、完全可编程的、基于ROS的移动机器人。它旨在用于教育、研究、业余爱好和产品原型设计。

负担得起的成本

TurtleBot的开发是为了满足学校、实验室和公司的成本意识需求。TurtleBot3是配备了360°激光测距传感器LDS-01的SLAM移动机器人中最实惠的机器人。

小尺寸

TurtleBot3汉堡的尺寸仅为138mm x 178mm x 192mm(长x宽x高)。其尺寸约为前代产品的1/4。想象一下,把TurtleBot3放在你的背包里,在任何地方开发你的程序和测试它。

ROS标准

TurtleBot品牌由Open Robotics管理,该公司开发和维护ROS。如今,ROS已经成为全世界所有机器人专家的首选平台。TurtleBot可以与现有的基于ROS的机器人组件集成,但对于想开始学习ROS的人来说,TurtleBot3可以成为一个负担得起的平台。

可扩展性

TurtleBot3鼓励用户用一些备选方案来定制其机械结构:开源嵌入式板(作为控制板)、计算机和传感器。TurtleBot3 Burger是一个两轮差速驱动型平台,但它在结构和机械上能够以多种方式进行定制。汽车、自行车、拖车等等。用各种SBC、传感器和电机在一个可扩展的结构上扩展你的想法,超出想象。

移动机器人的模块化执行器

TurtleBot3通过在车轮关节处使用2个DYNAMIXEL,能够获得精确的空间数据。DYNAMIXEL XM系列可通过6种操作模式之一进行操作(XL系列:4种操作模式)。轮子的速度控制模式、扭矩控制模式或关节的位置控制模式等。DYNAMIXEL甚至可以用来制造一个移动机械手,它很轻,但可以通过速度、扭矩和位置控制进行精确控制。DYNAMIXEL是使TurtleBot3完美的核心部件。它很容易组装、维护、更换和重新配置。

用于ROS的开放式控制板

控制板在硬件上和软件上都是开源的,用于ROS通信。开源控制板OpenCR1.0功能强大,不仅可以控制DYNAMIXEL,还可以控制ROBOTIS的传感器,这些传感器经常被用于基本的识别任务,具有成本效益。各种传感器,如触摸传感器、红外传感器、颜色传感器等都可以使用。OpenCR1.0板内有一个IMU传感器,因此它可以为无数的应用加强精确控制。该板有3.3V、5V、12V电源,以加强可用的计算机设备阵容。

强大的传感器阵容

TurtleBot3 Burger使用增强的360° LiDAR、9轴惯性测量单元和精确的编码器,为您的研究和开发服务。TurtleBot3 Waffle也配备了相同的360°激光雷达,但另外提出了强大的Intel® RealSense™与识别SDK。TurtleBot3 Waffle Pi使用高利用率的Raspberry Pi相机。这将是制作移动机器人的最佳硬件解决方案。

开放源代码

TurtleBot3的硬件、固件和软件是开源的,这意味着欢迎用户下载、修改和分享源代码。TurtleBot3的所有部件都是用注塑塑料制造的,以实现低成本,然而,3D CAD数据也可用于3D打印。
三维CAD数据是通过Onshape发布的,这是一个全云的三维CAD编辑器。用户可以通过桌面电脑、笔记本电脑甚至便携式设备上的网络浏览器获得访问。Onshape允许绘制3D模型,并与同事们一起组装它们。此外,对于想自己制作OpenCR1.0板的用户来说,OpenCR1.0板的所有细节,如原理图、PCBgerber文件、BOM和固件源代码都在开源许可证下向用户和ROS社区完全开放。你可以修改下载的源代码和硬件,与你的朋友分享。

2.1 规格

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2.1.1 硬件规格

Items Burger Waffle Pi
Maximum translational velocity 0.22 m/s 0.26 m/s
Maximum rotational velocity 2.84 rad/s (162.72 deg/s) 1.82 rad/s (104.27 deg/s)
Maximum payload 15kg 30kg
Size (L x W x H) 138mm x 178mm x 192mm 281mm x 306mm x 141mm
Weight (+ SBC + Battery + Sensors) 1kg 1.8kg
Threshold of climbing 10 mm or lower 10 mm or lower
Expected operating time 2h 30m 2h
Expected charging time 2h 30m 2h 30m
SBC (Single Board Computers) Raspberry Pi Raspberry Pi
MCU 32-bit ARM Cortex®-M7 with FPU (216 MHz, 462 DMIPS) 32-bit ARM Cortex®-M7 with FPU (216 MHz, 462 DMIPS)
Remote Controller - RC-100B + BT-410 Set (Bluetooth 4, BLE)
Actuator XL430-W250 XM430-W210
LDS(Laser Distance Sensor) 360 Laser Distance Sensor LDS-01 or LDS-02 360 Laser Distance Sensor LDS-01 or LDS-02
Camera - Raspberry Pi Camera Module v2.1
IMU Gyroscope 3 Axis Accelerometer 3 Axis Gyroscope 3 Axis Accelerometer 3 Axis
Power connectors 3.3V / 800mA 5V / 4A 12V / 1A 3.3V / 800mA 5V / 4A 12V / 1A
Expansion pins GPIO 18 pins Arduino 32 pin GPIO 18 pins Arduino 32 pin
Peripheral UART x3, CAN x1, SPI x1, I2C x1, ADC x5, 5pin OLLO x4 UART x3, CAN x1, SPI x1, I2C x1, ADC x5, 5pin OLLO x4
DYNAMIXEL ports RS485 x 3, TTL x 3 RS485 x 3, TTL x 3
Audio Several programmable beep sequences Several programmable beep sequences
Programmable LEDs User LED x 4 User LED x 4
Status LEDs Board status LED x 1 Arduino LED x 1 Power LED x 1 Board status LED x 1 Arduino LED x 1 Power LED x 1
Buttons and Switches Push buttons x 2, Reset button x 1, Dip switch x 2 Push buttons x 2, Reset button x 1, Dip switch x 2
Battery Lithium polymer 11.1V 1800mAh / 19.98Wh 5C Lithium polymer 11.1V 1800mAh / 19.98Wh 5C
PC connection USB USB
Firmware upgrade via USB / via JTAG via USB / via JTAG
Power adapter (SMPS) Input : 100-240V, AC 50/60Hz, 1.5A @max Output : 12V DC, 5A Input : 100-240V, AC 50/60Hz, 1.5A @max Output : 12V DC, 5A

2.1.2 尺寸和质量

TurtleBot3 Burger数据

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TurtleBot3 Waffle Pi 数据

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2.2 组成部分

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2.2.1 配件清单

TurtleBot3有两种类型的模型。Burger “和 “Waffle Pi”。
下表显示了组件的清单。两种型号之间的主要区别是执行器、SBC(单板计算机)和传感器。

Part Name Burger Waffle Pi
Chassis Parts Waffle Plate 8 24
. Plate Support M3x35mm 4 12
. Plate Support M3x45mm 10 10
. PCB Support 12 12
. Wheel 2 2
. Tire 2 2
. Ball Caster 1 2
. Camera Bracket 0 1
Motors DYNAMIXEL (XL430-W250-T) 2 0
. DYNAMIXEL (XM430-W210-T) 0 2
Boards OpenCR1.0 1 1
. *Raspberry Pi 1 1
. USB2LDS 1 1
Remote Controllers BT-410 Set (Bluetooth 4, BLE) 0 1
. RC-100B (Remote Controller) 0 1
Sensors **LDS-01 or LDS-02 1 1
. Raspberry Pi Camera v2.1 0 1
Memorys MicroSD Card 1 1
Cables Raspberry Pi Power Cable 1 1
. Li-Po Battery Extension Cable 1 1
. DYNAMIXEL to OpenCR Cable 2 2
. USB Cable 2 2
. Camera Cable 0 1
Powers SMPS 12V5A 1 1
. A/C Cord 1 1
. LIPO Battery 11.1V 1,800mAh 1 1
. LIPO Battery Charger 1 1
Tools Screw driver 1 1
. Rivet tool 1 1
Miscellaneous PH_M2x4mm_K 8 8
. PH_T2x6mm_K 4 8
. PH_M2x12mm_K 0 4
. PH_M2.5x8mm_K 16 16
. PH_M2.5x12mm_K 0 20
. PH_T2.6x12mm_K 16 0
. PH_M2.5x16mm_K 4 4
. PH_M3x8mm_K 44 140
. NUT_M2 0 4
. NUT_M2.5 20 24
. NUT_M3 16 96
. Rivet_1 14 22
. Rivet_2 2 2
. Spacer 4 4
. Silicone Spacer 0 4
. Bracket 5 6
. Adapter Plate 1 1

由于Intel® Joule™ 570x的终止使用,TurtleBot3 Waffle已经停产,可以选购TurtleBot3 Waffle Pi替代

2.2.2 开源硬件

Turtlebot3的核心部件有以下几个。底盘、马达、车轮、OpenCR、SBC、传感器和电池。底盘是华夫饼板,用于容纳其他部件。华夫饼板作为底盘起着重要的作用,尽管它的大小和你的手掌一样小。华夫饼板是用注塑法制造的,以降低制造成本。然而,用于3D打印的华夫饼板的CAD数据也可以通过Onshape获得。Turtlebot3 Burger是一个双轮差速驱动型平台,但它在结构上和机械上有很多可定制的地方。赛格威、坦克、自行车、拖车等等。

CAD数据被发布到Onshape,它是一个全云的3D CAD编辑器。通过网络浏览器从你的PC或便携式设备上获取访问。Onshape允许与同事们一起绘制和组装零件。