获奖等级:二等奖
设计者:李肖琳,邢伯阳,王旒军
指导教师:李位星
本项目设计了一个自主导航可编程机器人开发平台——LittroDog(图6)。LittroDog整体框架为自制打印,采用12个PDI-6221MG-180 20kg舵机构建四足腿式结构,采用4台高精伺服电机实现轮式结构。底盘控制采用STM32单片机,使用MPU6050 IMU结合轮式里程计获取里程计信息。上层控制采用Raspberry Pi 3B型微型电脑。在硬件设计方面,底盘控制上结合轮式里程计和MEMS IMU器件,获取四轮模式下机械狗的里程计信息,并用贪婪算法提升四足模式下机械狗运动的平稳性,使得LittroDog具有超强机动性,行动灵活,可以实现全向行走。另外,LittroDog能够灵活地根据环境进行轮式和足式的切换,在道路状况良好的路面上,采用四轮驱动进行移动;在道路状况较差的路面、台阶或有小型障碍物的情况下,能够切换成四足运动平稳前进并能跨越障碍前进。(www.xing528.com)
目前,在LittroDog上已经成功开发两大主要功能:首先是自主导航进行巡逻功能,轮足适应家居真实场景,在室内环境下,LittroDog搭载低成本RPLIDAR A1 360°单线激光雷达进行激光SLAM,实现环境地图构建,进而在室内环境中进行定位、路径规划、避障、导航等任务;其次,LittroDog还搭载MiniFly Wi-Fi摄像模块,通过人脸识别、目标跟踪等技术,陪伴家庭成员并与他们进行交流。
LittroDog平台具有良好的开放性,搭载了树莓派和Tinkerboard开发板,具有丰富的DIY能力,能实现远程监控、智能相机、语音交互等功能。LittroDog具有二次开发扩展接口,提供了丰富的扩展和控制接口,基于ROS系统和SDK能实现快速的二次开发和模块扩展。
图6 LittroDog——轮足可编程服务机器人
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