基于ROS的无线图传小车设计研究.pdf

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1、机械工程师MECHANICALENGINEER基于ROS的无线图传小车设计研究林海。陈俊同。陈家裕，王康泽．刘伟巢(华南理工大学广州学院，广州510800)摘要：针对ROS(机器人操作系统)应用在各类移动机器人上的可行性与实用性进行分析。设计I,双PC机的ROS为主节点，JestonTKlI-薛JROS为另一节点，STM32作为小车底盘的运动控制器，阐述了ROS；无线图传小车的控制系统的设计方法。重点分析了ROS；无线图传小车的控制系统的构建及其使用。实践结果表明，ROS适用于各类移动机器人，该

2、使用极大地提高了开发复杂程度较高的机器人的效率，因此具有一定的实用价值和意义。关键词：移动机器人；ROS；控制系统中图分类号：TP24文献标志码：A文章编号：1002—2333(2016)05-0106-02DesignandResearchoftheWirelessMapTransmittedCarBasedonROSLINHai，CHENJuntong，CHENJiayu，WANGKangze，LIUWeishen(GuangzhouCollegeofSouthChinaUniversity

3、ofTechnology，Guangzhou510800，China)Abstract：ThispaperanalyzesthefeasibilityandpracticabilityofusingROS(robotoperatingsystem)onallkindsofmobilerobots．TheROSonaPCisdesignedasahostnode，theROSonJestonTK1isdesignedasanothernode，andtheSTM32controlunitisuse

4、dasamotioncontrollerforthecarchassis．WeexpoundthedesignandmethodsoftheROSwirelessmaptransmittedcarsystemcontrol，andanalyzethestructureanduseoftheROSwirelessmaptransmittedcarcontrolsystem．Practiceresultsshowthat：ROSisapplicabletoallkindsofmobilerobots

5、．Thisusegreatlyincreasestheefficiencyofthedevelopmentofhighdegreecomplexrobots．Soithasacertainpracticalvalueandsignificance．Keywords：mobilerobot；ROS；controlsystem0引言2ROS无线图传最近机器人热的兴起，众多的机器人操作系统也应运而出，比较著名的商业软件平台有微软公司的RoboticsDeveloperStudio(MRDS)集成开发环

6、境，NI公司的LabVIEWRobotics模块，LEGO公司的MINDSTORMS套件，也有LEGO公司的MINDSTORMS套件等等。但是随着机器人领域的快速发展和复杂化，代码的复用性和模块化的需求越来越强烈，而已有的开源机器人系统又不能很好地适应需求。2010年WillowGarage公司发布了开源机器人操作系统ROS(robotoperatingsystem)，很快在机器人研究领域展开了学习和使用ROS的热潮。ROS是开源的，是用于机器人的一种后操作系统，或者说次级操作系统。它提供类似操

7、作系统所提供的功能，包含硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间的消息传递、程序发行包管理，它也提供一些工具程序和库用于获取、建立、编写和运行多机整合的程序。1底盘的设计需求分析小车底盘的整体设计如图1所示。因为考虑到嵌入式控制平台的体积较大，还有需要用到的设备较多，同时也想避免使用复杂的悬挂系统来克服四轮底盘不着地的问题，所以采用较为简单的三轮全向轮底盘。该小车底盘具有如下特点：1)能够有足够的空间容纳相关的控制设备及其外设；2)小车底盘能够实现全方位移动。小车控制系统设计ROS

8、无线图传小车的控制系统设计主要包括以PC机的ROS为主节点，JestonTKl上的ROS为另一节点，STM32作为小车底图1小车底盘盘的运动控制器。该ROS无线图传小车的控制系统框图如图2所示。106I2016年第5期网址：www．jxgcs．com电邮：hrbengineer@163．corn机械工程师MECHANICALENGINEER如图2所示，JestonTKl是实现图像传输的关键，把ROS移植到JetsonTKI的开发板上，通过JestonTKl上的无线模块创建热点，使其与PC机建立局