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如何快速开发一款ROS SLAM智能小车?

3D视觉工坊  · 公众号  ·  · 2024-08-14 07:00

正文

针对市场上存在的小车和相关ROS-SLAM课程,笔者发现他们存在以下两个问题:

  • 提供实体小车的商家,一般只会提供基础的课程和小车使用说明,缺少配套实战性、操作性均优的ROS-SLAM课程。
  • 提供课程的商家往往没有配套的智能小车。让学员从0到1搭建出一辆小车,对于新手来说,通常是比较困难的,容易浪费时间。

针对上述缺点,3D视觉工坊联合主讲老师 大兀 开发了 一款性能强、通用性好、配套实战课程的NanoBot A001智能小车
通过该小车和配套课程,学员能够 快速、系统、全面的学习ROS1和2D激光SLAM,快速入门SLAM和提升自身专业技能

NanoBot A001智能小车实物图

ROS-SLAM两轮差速小车NanoBot A001
NanoBot A001智能小车
主控制器 jetsonNano 4G版本
微控制器 树莓派主控
激光雷达 思岚A1
相机 160度镜头(CSI接口)
音频 支持麦克风和喇叭
电机 高性能直流电机+高精度编码器
无线网络 双模无线网卡(双频wifi+蓝牙)
其他配置 电池电压检测、1寸OLED显示屏等

NanoBot A001智能小车亮点在哪

  1. 用料扎实,选择主流、高性能的芯片、硬件等
  2. 支持功能丰富(详见下表)
  3. 课程配套完善,首期有完善的ROS和2D激光SLAM课程
  4. 通用性强,jetson nano主控板可拆卸复用在其它产品上。

NanoBot A001智能小车支持的功能

NanoBot A001支持的功能
功能点 功能介绍
SLAM 激光雷达构建地图 支持轮式里程计,IMU,激光雷达等多传感器融合建图
路径规划 自主导航 动态避障 支持单、多点导航,路径规划,动态避障等
视觉处理 AI检测 支持AI目标检测,目标分割,物体追踪,目标测距等
视觉SLAM应用开发 支持视觉slam建图
音频应用开发 同时支持“听”、“说”

SLAM 激光雷达构建地图

支持轮式里程计,IMU,激光雷达等多传感器融合建图
如Gmapping, Hector, Karto, Cartographer等建图算法

Gmapping算法建图效果
Hector算法建图效果
karto算法建图效果
cartographer算法建图效果。图中绿色点为点云数据而非雷达数据,蓝色为小车运动路径

路径规划 自主导航 动态避障

AMCL自适应蒙特卡洛定位
支持单点导航,多点巡逻导航,边导航边建图

单点导航 :发布导航目标位置,机器人将自动规划路径导航到目标位置

多点巡逻导航 :添加导航点,机器人将在导航点之间巡航导航

边导航边建图 :可以发布导航目标位置,机器人将自动探索路径导航到目标点,而且边扫描地图边发布

视觉处理AI检测

适合OpenCV视觉开发,AI目标检测,物体追踪,自动驾驶等AI功能

视觉SLAM应用开发

4G版jetson Nano支持开发视觉slam应用(3D视觉工坊官方示例开发中,尚未发布)。

音频应用开发

板载两个高质量 MEMS 硅麦克和双喇叭,支持立体声录音和立体声播放, 从此机器人也有了耳朵和嘴巴,能"听"会"道",轻松实现智能语音交互

系统框图







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