"Design and development of an Autonomous Mobile Robot (AMR) based on a ROS controller" (Tạm dịch: Thiết kế và phát triển robot di động tự hành (AMR) dựa trên bộ điều khiển ROS)
Tác giả: Danilo Gervasio
Để biết thêm thông tin chi tiết về sách vui lòng liên hệ Zalo theo số 0329318197.
Tóm tắt nội dung
Cuốn sách này trình bày một cách chi tiết về quy trình thiết kế và phát triển một robot di động tự hành (AMR). Trọng tâm của cuốn sách là sử dụng Hệ điều hành Robot (ROS) làm nền tảng điều khiển chính.
Nội dung chính bao gồm các phần:
Lý thuyết cơ bản: Giới thiệu về các thành phần cốt lõi của một AMR, bao gồm cảm biến (ví dụ: LiDAR, camera), bộ truyền động và bộ xử lý trung tâm. Cuốn sách cũng giải thích các khái niệm nền tảng trong robot học như định vị và ánh xạ đồng thời (SLAM), lập kế hoạch đường đi và tránh chướng ngại vật.
Kiến trúc hệ thống ROS: Hướng dẫn cách sử dụng ROS để tích hợp và quản lý các thành phần phần cứng và phần mềm của robot. Bạn sẽ tìm hiểu về các nút (nodes), chủ đề (topics), dịch vụ (services) và các gói (packages) trong ROS để xây dựng một hệ thống điều khiển hiệu quả.
Thiết kế và mô phỏng: Trình bày cách thiết kế cơ khí cho AMR và mô phỏng hoạt động của nó trong môi trường ảo bằng các công cụ như Gazebo. Điều này cho phép người đọc thử nghiệm các thuật toán và chiến lược điều khiển trước khi triển khai trên phần cứng thực tế.
Triển khai thực tế: Hướng dẫn các bước để lắp ráp robot, kết nối các cảm biến và bộ truyền động, sau đó cài đặt và cấu hình phần mềm ROS để robot có thể di chuyển, định vị và thực hiện các tác vụ tự hành.
Mục lục
1. Giới thiệu
Các loại robot tự hành khác nhau
AGV (Xe dẫn đường tự động)
AMR (Robot di động tự hành)
Hệ thống AMR
Các loại cấu trúc cơ khí của AMR
Các thành phần của AMR
Công nghệ điều hướng
Giới thiệu về công ty
Nội dung luận văn
2. Các thành phần phần cứng
Phân tích động học
Cấu hình bộ điều khiển
Bậc tự do
Động học của hệ truyền động vi sai
Các thành phần
Chuyển động
Điều hướng
Bộ điều khiển
An toàn
Nguồn điện
Cấu trúc robot
Sơ đồ mạch điện
3. Điều khiển
Giao tiếp giữa các bộ điều khiển
Điều khiển tốc độ
Bộ điều khiển PI
Triển khai cấp cao
Triển khai cấp trung
Gia tốc tuyến tính
4. Code
Môi trường làm việc
Điều khiển tốc độ
Triển khai cấp cao
Triển khai cấp trung
5. Thử nghiệm và kết quả
Bộ điều khiển tốc độ
Chuyển động một bánh xe
Chuyển động tuyến tính
Chuyển động góc
Thử nghiệm tải trọng
6. Các triển khai trong tương lai
SLAM (Định vị và ánh xạ đồng thời)
Cách thức hoạt động
Phương pháp tổng hợp đa cảm biến
Bộ lọc Kalman mở rộng
Các kiến trúc khác
Thư mục tham khảo
Phụ lục
A. Động cơ DC không chổi than
A.1. Sự tương đồng giữa động cơ BLDC và DC
A.2. Sự khác biệt giữa động cơ BLDC và DC
B. PWM (Điều chế độ rộng xung)
B.1. Cách thức hoạt động
C. Vi điều khiển
D. IMU (Bộ đo lường quán tính)
E. ROS (Hệ điều hành Robot)
E.1. ROS là gì?
E.1.1. Middleware là gì?
E.2. Công cụ giao tiếp
E.3. Các tính năng khác
E.4. Ngôn ngữ của ROS
E.5. Các nút (Nodes) trong ROS
F. Kiến trúc Client-Server
G. Kiến trúc Publisher-Subscriber
H. C++
H.1. Tại sao lại dùng C++?
H.2. Sự khác biệt giữa C và C++
I. Đáp ứng bước (Step Response)
Nhận xét
Đăng nhận xét