学习开源机器人并基于 ROS 操作系统购置相应机器人,您可以从以下几个方面入手:
在购置相应机器人时,您需要考虑机器人的功能需求、性能指标、价格预算等因素,选择适合您学习和研究的型号。
控制装置包括:控制系统、伺服驱动系统、电源装置,交互设备。控制系统负责处理传感器数据、规划路径、执行任务,并与其他子系统协作。控制系统通常由嵌入式计算设备或工业计算机组成,通过运行控制算法(如PID控制、深度学习模型等)来决定机器人如何运动和操作。伺服驱动系统负责驱动机器人的关节和执行机构,实现精确的运动控制。伺服系统一般包括伺服电机、伺服驱动器和指令机构。伺服电机作为执行机构,负责实现运动;伺服驱动器作为功率电源,控制电机的运动;指令机构则负责发出脉冲或速度信号,配合伺服驱动器工作。伺服系统能够进行速度与转矩控制,还能进行精确、快速、稳定的位置控制。伺服系统的结构通常包括三个闭环控制:电流环、速度环和位置环。常见的机器人交互装置有麦克风、遥控器等。尤其是带屏遥控器,集成了显示屏和控制功能的遥控器,允许用户直接在遥控器上查看实时图像和进行各种操作。软件中间件机器人操作系统中间件,负责硬件抽象、设备驱动、库函数、可视化、消息传递和软件包管理等。最常用的元操作系统就是ROS(Robot Operating System),它并不是一个真正的操作系统,而是一个运行在Ubuntu上的软件框架。ROS将机器人的软件功能封装为节点,支持节点之间的分布式、点对点通信,并由主节点(master)负责对网络中各个节点之间的通信过程进行管理调度。不同节点可使用不同编程语言,可分布式运行在不同的主机。这种设计使得机器人的各个模块可以松耦合地协同工作,便于模块化的修改和升级,提高了系统的容错能力。