LoCoBot 系列- 自主移動機器人(AMR)教育研發平台

LoCoBot 系列- 自主移動機器人(AMR)教育研發平台


LocoBot 是由 InterbotiX labs 所開發, Trossen Robotics 所行銷支援 ROS1/ROS2 的 AMR 自主移動機器人教研平台。LoCoBot 是以 iRobot 公司的 Create 3 移動機器人(TurtleBot 4 也使用相同平台)為基礎,整合了 Intel NUC 迷你電腦(預載) + Intel RealSense D435 深度相機(可 pan/tilt 轉動) + LiDAR 光達(選購)而成。同時 LoCoBot 也可以整合 InterbotiX 所開發的不同型號機器手臂,讓 LoCoBot 成為最合適的 AMR 自主移動機器人教研平台。



LoCoBot 的型號有:

1. LoCoBot Base (已停售): LoCoBot 的基礎,含 iRobot Create3 + Intel NUC 迷你電腦 + Intel RealSense D435 深度相機

2. LoCoBot PX100 : LoCoBot Base + 4DOF 機器手臂(PincherX 100, 含光達)

3. LoCoBot WX200(已停售) : LoCoBot Base + 5DOF 機器手臂(WidowX 200)

4. LoCoBot WX250 : LoCoBot Base + 6DOF 機器手臂(WidowX 250 6DOF, 含光達)

turtlebot3
TurtleBot3 AI 機器人研發平台
Vitirover 自動導航農業割草機器人(校園版)

LoCoBot 各型號規格

規格比較 wx250_front LoCoBot WX250 wx200_front LoCoBot WX200(停售) px100_front LoCoBot PX100 locobase-base_front LoCoBot Base(停售)
尺寸(mm) LxWxH 350 x 340 x 657 350 x 340 x 601 350 x 340 x 601 350 x 340 x 601
重量(lbs) 23lbs 23lbs 19.5lbs 18lbs
運行時間(分) 90 90 90 90
軟體 ROS / ROS 2 ROS / ROS 2 ROS / ROS 2 ROS / ROS 2
底座 iRobot Create® 3 iRobot Create® 3 iRobot Create® 3 iRobot Create® 3
深度相機 Intel D435 Intel D435 Intel D435 Intel D435
光達 RPLIDAR A2M8 360° RPLIDAR A2M8 360° RPLIDAR A2M8 360° RPLIDAR A2M8 360°
電腦 第 8 代 Intel 雙核 i3 (或更好) 第 8 代 Intel 雙核 i3 (或更好) 第 8 代 Intel 雙核 i3 (或更好) 第 8 代 Intel 雙核 i3 (或更好)
RAM 8G DDR4 8G DDR4 8G DDR4 8G DDR4
硬碟 240GB SSD 240GB SSD 240GB SSD 240GB SSD
機器手臂 WidowX 250-6DOF WidowX 200 PincherX 100
DOF 自由度 6 5 4
負載(手臂) 250g 200g 50g
手臂長度 680mm 550mm 300mm

Interbotix 產品的目的是讓用戶盡快導入 ROS 安裝和開發,這就是為什麼 Interbotix 設計的機器人平台,可在一個小時內做好 ROS 的準備。機器人硬體已經預先組裝好,只要進行最低的硬體設置,並通過 terminal 上網加載一些軟體,就可以在收到 LoCoBot 的 1 hr 內進行 ROS 開發

LoCoBot 軟 體 特 色

已完全配置好的 Navigation 套件包
可同時定位及 SLAM 繪製地圖,在此過程中生成新的地圖,在預先生成的地圖中定位自己,創建其周圍環境的 3D 點雲表示圖(可在 RViz 中查看),開發 local 局部及 global 全局的 costmap,用於即時避障和路徑規劃(可在 RViz 中查看),可依照規劃的路徑來自動移動機器人,可通過在 RViz 的虛擬地圖上,滑鼠點擊所需位置,讓機器人移動到指定地點。

RViz 的可視化環境
在 RViz 中可視化 LoCoBot 3D 模型,讓你熟悉你的 LoCoBot 平台。使用 RViz,可查看感測器數據,監控 LoCoBot 導航或感知的進度,以及查看地圖。以上可在 LoCoBot 本身,或通過 ROS 網路由遠端電腦完成。

完全配置的 perception pipeline
借助板載的 Intel RealSense D435 相機及機器手臂,你的 LoCoBot 可以做到 : 找到相機視野內多個小型物體的轉換,以指定的順序(基於距離)來撿取大量物體;根據顏色 / 點雲大小 / 或其各自的位置,對物體進行排序;允許研究人員使用直觀的圖形介面,來動態的調整各種 point cloud 點雲濾波參數。

MoveIt 的支援
通過使用 MoveIt 操作 LoCoBot 上的機器手臂,可省掉計算運動規劃、逆運動學和碰撞檢查。Trossen Robotics 的定制 Moveit 套件包已完全整合,可與實體機器人和 Gazebo 的模擬機器人上的 ROS 控制一起使用。也可以使用 MoveIt 的 Fake Controller Manager 插件在 RViz 中進行模擬。

MoveIt Move Group 介面展示
了解如何通過 LoCoBot 上的機器手臂,來使用 MoveIt 的 Move Group Python 或 C++ 介面。使用基於 Move Group 的 C++ API 所構建的自定義圖形用戶介面,來設定手臂末端執行器的姿態。或者啟動一個互動式教程,基於 Move Group 的 Python API 將手臂移動為不同的姿態。

LoCoBot 硬 體 特 色

iRobot 公司的 Create 3 移動機器人
歡迎使用下一代 iRobot 經濟實惠、值得信賴、多合一功能的一體化移動機器人開發平台。通過對 Create® 3 進行編程來執行簡單的行為、聲音和移動,以掌握機器人學、電腦科學和資訊工程的基礎知識,或者進入高級應用,包括多機器人協同探索、導航和繪製地圖,以及遠端呈現功能。

Intel NUC NUC8i3BEH 迷你電腦
第 8 代 Intel 雙核 i3 CPU,8G DDR4 記憶體,240GB 固態硬碟,Intel Iris Plus 顯卡 655,Wifi,藍芽 5.0,Ethernet,4K 支援,讀卡機,支援雙螢幕,HDMI,USB,Thunderbolt 3、Ubuntu 20.04。

Intel RealSense D435 深度相機
是 Intel® RealSense™ D400 系列相機的一部分,該系列採用 Intel 最新的深度感測硬體和軟體,將其封裝到易於整合的產品中。Intel® RealSense™ D400 系列相機非常適合希望將深度感測引入產品內的開發者、製造商和 maker,它提供簡單的開箱即用整合,並實現全新一代智能化視覺裝備。

Pan(平移) & Tilt(傾斜)的功能
Dynamixel 2XL 2DOF 雙自由度智能馬達,可以通過單個模組控制兩個輸出軸,提供 LoCoBot 深度相機的平移和傾斜。無論平台是運動還是靜止,該智能馬達都可以支援掃描或物體檢測。2XL 系列採用新功能,通過編碼器和中空背蓋組裝結構,可實現 360 度控制模式,並採用金屬齒輪以達到高耐用性。

鋁金屬結構
LoCoBot 由 20x20 鋁擠條和 3mm 陽極鋁板製成,非常耐用。T 型鋁條有凹槽,可用於連接其他鋁條、配件或創建用於附加物件到 LoCoBot 的安裝點。 標準 20x20 柱組裝 T-slot 螺母,讓平台定製化很輕鬆。

套件包選擇

RPLIDAR A2M8 360° 光達(選購)
RPLIDAR A2 是一款室內用 360 度 2D 光達。由於其高旋轉速度,每個 RPLIDAR A2 每秒可採集多達 8000 個光達測距樣本。機載系統可以在 12 米範圍內進行 2D 360°掃描(經過一些韌體調整後為 18m)。此外,生成的 2D 點雲數據可用於繪圖、定位和物件/環境建模。

ROS1 版本
ROS1 是用於機器人開發的程式庫/工具/通信架構的開源生態系統,最初是使用於學術環境,但已被擴展至工業及商用的更廣泛應用領域。自 2007 年首次發布以來,ROS 1 一直是 ROS 的主要版本,並提供更多套件包、工具和文檔,但其計劃生命週期將於 2025 年 5 月結束。LoCoBot 的 iRobot Create 3 平台本身是使用 ROS2,我們雖然開發適用 ROS1 的套件包,但會需要有 software bridge 來與之溝通,這會對其使用造成了一些限制。

ROS2 版本
ROS2 保留了 ROS 1 的大部分核心功能,並顯著改進了幾個關鍵方面,包括實時通信、安全性和網路性能,因為考慮到了工業應用,所以 ROS2 是從頭開始設計的。雖然比 ROS 1 新得多,但它在受歡迎程度,和套件包,可用性方面正在迅速趕上。LoCoBot 是支援 ROS 2 的新產品,儘管存在許多相同 ROS1 的功能,但可能不如 ROS 1 版本成熟。LoCoBot 能夠直接與 ROS 2 原生移動底座 Create 3 通訊,這是該版本平台相對 ROS 1 版本的一個優勢。

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