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turtlebot3入门教程(中文版).pdf
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2019-07-29
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turtlebot3 waffle pi 基础教程,包括对机器人的简单介绍,机器人硬件的组装,软件的安装以及一些功能实现的教程。
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turtlebot3 入门教程(中文版)
turtlebot3 入门教程-目录
说明:
• 介绍 Turtlebo3 是 TurtleBot3 是一个小型,低成本,完全可编程,基于 ROS 的移动机器人。
• 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
• TurtleBot3 的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。
• 由于提供了不同可选,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3 可以通过各种方式进行定制。
目录:
一、TurtleBot3 入门教程-概述
二、TurtleBot3 入门教程-特点
三、TurtleBot3 入门教程-规格
四、TurtleBot3 入门教程-硬件设置
五、TurtleBot3 入门教程-PC 软件设置
六、TurtleBot3 入门教程-SBC 软件设置
七、TurtleBot3 入门教程-OpenCR 软件设置
八、TurtleBot3 入门教程-开始使用
九、TurtleBot3 入门教程-遥控
十、TurtleBot3 入门教程-SLAM
十一、TurtleBot3 入门教程-导航
十二、TurtleBot3 入门教程-仿真
十三、TurtleBot3 入门教程-朋友
十四、TurtleBot3 入门教程-OpenCR
十五、TurtleBot3 入门教程-LDS
参考:
• http://turtlebot3.readthedocs.io/en/latest/
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR
一、入门教程-概述
说明:
• TurtleBot3 是一个小型,低成本,完全可编程,基于 ROS 的移动机器人。
• 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
• TurtleBot3 的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。
• 由于提供了其他选项,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3 可以通过各种方式进行定制。
• TurtleBot3 意愿通过应用 SBC(单板计算机),深度传感器和 3D 打印的最新技术进步,成为创客
运动的中心。
在 ROSCon2016 上介绍 Turtlebot3
• 作者:Yoonseok Pyo,Yoshihiro Shibata,Leon Jung,Darby Lim(ROBOTIS)
• PDF:http://roscon.ros.org/2016/presentations/ROSCon2016_Turtlebot3_ROBOTIS.pdf
• 视频:https://vimeo.com/187699447
硬件
• Turtlebot3 的默认组件如下:底盘,电机,车轮,OpenCR 板,计算机,传感器,电池。
• 底盘是华夫板,板支撑,球形脚轮等。底盘的大特征在于 Waffle 板,这是所有 TurtleBot3 部件中
最大的,但是比手小。
• 该板将提供为注塑成型,并且其实现低成本,但是利用 CAD 数据来 3D 打印也一样可用。
• Turtlebot3 Basic 是一个两轮差速驱动类型的平台,但也能够支持不同结构和机械定制如:汽车,
自行车,拖车等。
• CAD 数据发布到 Onshape,这是一个全云 3D CAD 编辑器。
• 通过使用计算机或甚至通过便携式设备通过 Web 浏览器访问。
• 这里允许协同完成绘图和组装工作。
• CAD 模型:
• TurtleBot3 基本型号:https://goo.gl/n3bGNr
• TurtleBot3 高级版:https://goo.gl/wCDvVI
软件
• 该软件以完全开源的形式提供。主要许可证是 Apache 2.0 许可证。预计全部资源发布是 2017 年
第一季度。
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR
开源许可证
• 硬件许可证:
• TurtleBot3 是一个开源硬件项目,如开源硬件语言原则和定义 v1.0 所述。
• 软件许可证:
• 主要软件是根据 Apache 2.0 许可证发布的。然而,一些资源是根据根据许可证 3-
Clause BSD License/GPLv3。
• 文件许可证:
• 文件根据 CC BY 4.0 发布。
资源
• http://www.turtlebot.com/
• http://turtlebot3.rtfd.io/
• http://wiki.ros.org/Robots/TurtleBot
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/open_manipulator
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/DynamixelSDK
• https://github.com/ROBOTIS-GIT/dynamixel-workbench
出版物
• IEEE Spectrum: http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/diy/robotis-and-osrf-announce-
turtlebot-3-smaller-cheaper-and-modular
• 3D Printing Industry:https://3dprintingindustry.com/news/advances-robotics-made-easier-
forthcoming-3d-printed-turtlebot-96844/
• ROBOHUB: http://robohub.org/celebrating-9-years-of-ros/
二、入门教程-特点
说明:
• 介绍 Turtlebot3 主要特点
合作方:
世界上最受欢迎的 ROS 平台
• TurtleBot 是世界上最受欢迎的开源机器人用于教育和研究。
• 新一代“TurtleBot3”是一种小型,低成本,完全可编程,基于 ROS 的移动机器人。
• 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
低成本
• TurtleBot 是为了从教育和原型研究和发展的成本意识的需求而建立的。
• TurtleBot3 是配备了通用 360 度 LiDAR 的 SLAM 移动机器人中最经济的机器人。
小尺寸
• TurtleBot3 Basic 的尺寸为 140mm x 140mm x 150mm(长 x 宽 x 高)。
• 它的大小是 TurtleBot1 和 2 的 1/4 大小, 甚至可以在背包里携带。
ROS 标准
• TurtleBot 品牌由 Open Source Robotics Foundation, Inc. (OSRF)管理,OSRF 开发和管理 ROS。如
今,ROS 已经成为世界各地所有机器人的向往参与的平台。TurtleBot 可以集成到现有的基于 ROS
的机器人,同时也是学习 ROS 的经济实惠的平台。
结构可扩展性
• TurtleBot3 鼓励用户使用一些替代选项自定义其机械结构:开源嵌入式板(作为控制板),计算
机和传感器。
• Turtlebot3 Basic 是一个两轮差速驱动类型的平台,但能够在许多方面比如结构和机械定制:汽
车,自行车,拖车等。
• 延伸想象之外的想法。
移动机器人的模块化执行器
• TurtleBot3 允许通过使用 2 个 Dynamixels 在车轮关节上获得精确的空间数据
• Dynamixel X 系列可以通过以下 6 种操作模式之一进行操作:
• 车轮的速度控制模式
• 扭矩控制模式
• 关节的位置控制模式等
• Dynamixel 甚至可用于制作移动操纵器,因为它轻巧,但可以用速度,扭矩和位置精确控制
• Dynamixel 是使 TurtleBot 更完善的核心组件。
开源 ROS 的控制板
• 开源控制板 OpenCR,它是软硬件都开源的,适用于 ROS 通信的控制板。
• 它具有不仅支持控制 Dynamixel 而且还支持基本识别任务的 ROBOTIS 传感器,如触摸传感器,红
外传感器,彩色传感器等。
• 它在板内有一个 IMU 传感器,以便它可以加强许多精确的控制。
• 该板具有 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
• TurtleBot3 Basic 使用 360°LiDAR。
• TurtleBot3 高级型号配备 360°激光雷达,但另外还提供了一个功能强大的英特尔®实感™与识别
SDK。
• 这将是制作移动机器人的最佳解决方案。
开放源码
• TurtleBot3 的硬件,固件和软件是作为开源提供的。
• 基本上,TurtleBot3 的所有组件都将作为注塑成型提供,并且它实现了低成本,但是也提供用于
3D 打印的 CAD 数据。
• CAD 数据发布到 Onshape,这是一个全云 3D CAD 编辑器。通过使用计算机或甚至通过便携式设
备通过 Web 浏览器访问。这里允许协同完成绘图,组装工作。
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