CN205405262U - 一种基于ros路径规划移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ROS路径规划移动机器人，包括主控板、激光雷达、电机驱动板、电机以及左右轮码盘，所述激光雷达与所述主控板相连接，所述主控板与所述电机驱动板相连接，所述电机以及所述左右轮码盘分别与所述电机驱动板相连接；所述电机驱动板包括驱动芯片以及H桥电路，所述驱动芯片的输出与所述H桥电路以及所述电机相连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于ROS路径规划移动机器人，具体说，是涉及一种能更好的规避障碍物的移动机器人，属于机器人领域。
背景技术
随着技术的发展，机器人的应用越来越广泛，几乎渗透到所有领域。移动机器人是机器人学中的一个重要分支。因此，移动机器人是一个基环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。对移动机器人的研究，提出了许多新的或挑战性的理论与工程技术课题，引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣，针对于目前的移动机器人，在静态环境下，可以做到很好避障，规划路径，但是在动态环境下，移动机器人还不能很好的规避障碍物。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种能更好的规避障碍物的移动机器人。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于ROS路径规划移动机器人，包括主控板、激光雷达、电机驱动板、电机以及左右轮码盘，所述激光雷达与所述主控板相连接，所述主控板与所述电机驱动板相连接，所述电机以及所述左右轮码盘分别与所述电机驱动板相连接；
所述电机驱动板包括驱动芯片以及H桥电路，所述驱动芯片的输出与所述H桥电路以及所述电机相连接。
作为一种实施方案，所述电机的数量为两个，分别驱动所述移动机器人的左右轮。
作为一种实施方案，所述H桥电路包括8个二极管，每2个二极管同向串联为一列，四列二极管并列在直流电源与地之间，所述驱动芯片的每两路输出在对应连接一个所述电机两端的同时，分别对应连接在一列二极管之间。
作为一种实施方案，所述主控板通过USB接口与所述激光雷达相连接。
作为一种实施方案，所述主控板通过GPIO口与所述右轮码盘相连接。
作为一种实施方案，所述电机驱动板采用双插针连接在所述主控板上。
作为一种实施方案，所述基于ROS路径规划移动机器人还包括电源，所述电源与所述主控板相连接。
相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：
本实用新型提供的基于ROS路径规划移动机器人控制精度更高、设计简洁、实用性强、成本低、可行性高。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于ROS路径规划移动机器人的结构示意图；
图2和图3为基本H桥电路的工作原理图；
图4为本实用新型所述电机驱动板的电路图；
图中标号示意如下：1-主控板；2-激光雷达；3-电机驱动板；4-电机；5-左右轮码盘；6-电源。
具体实施方式
以下结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本实施例提供的基于ROS路径规划移动机器人，包括主控板1、激光雷达2、电机驱动板3、电机4、左右轮码盘5以及电源6六个部分。
主控板1采用PcDuino，由电源6供电，主要运行输入的底盘控制程序和接受并处理激光雷达2采集到的数据的程序；激光雷达2通过USB接口连至主控板1，作用为感知周围信息，实时测量一定角度内一定范围内的障碍物距离。电机驱动板3是基于L298NH桥驱动芯片的电机控制模块(其原理将在下文详细介绍)，其采用双插针安装于主控板1上，并引出了GPIO(GeneralPurposeInputOutput，通用输入输出)引脚，左右轮码盘5通过GPIO口连至电机驱动板3上，电机4的电源线连至电机驱动板3上。
图2和图3为基本H桥电路的工作原理图，当GPIO1与GPIO4控制Q1和Q4导通，GPIO2与GPIO3控制Q2和Q3关断时，电流从Q1流至电机至Q4，电机顺时针转动；当GPIO控制Q2和Q3导通，Q1和Q4关断时，电流从Q2流至电机至Q3，电机逆时针转动。
这里有一个很重要的约束，就是Q1与Q3不能同时导通，Q2和Q4也不能同时导通，否则直接将电源与地接通。为了进一步简化，可将GPIO1、GPIO3相连，GPIO2、GPIO4相连。这样只需要两个I/O就控制电机的转向了。
如图4所示，本实用新型的电机驱动板3包括驱动芯片以及H桥电路，驱动芯片采用L298N，L298N的控制信号包括ENABLE、INPUT1～INPUT4,输出信号为OUT1～OUT4。H桥电路包括八个二极管D1～D8，每两个二极管的同向串联为一列，共四列并联在直流电源VCC和地之间。将OUT1、OUT2连接第一电机两端，同时分别连接在二极管D1D3以及D2D4之间，可以通过INPUT1、INPUT2控制电机的转向，当D1导通时D4导通，当D3导通时D2导通，实现第一电机的两种不同转向；同样，INPUT3、INPUT4可以控制连接在OUT3、OUT4上的第二电机，OUT3、OUT4同时分别连接在二极管D5D7以及D6D8之间，当D5导通时D8导通，当D7导通时D6导通，实现第二电机的两种不同转向，两个电机分别驱动机器人的左右轮。在ENABLE加上PWM信号，通过占空比来控制两个电机转速。电机需要外置电源，电源电压范围以具体驱动的电机需求为准。
各功能构件间通过通信线实现数据传输的电气接口、机械接口等硬件标准化，这样通过将机器人的各种功能构件进行构件化分解，并形成标准的模块化功能构件，在硬件上，每个功能构件具有各自特定的功能和不同的总线接口，各功能构件之间按照相应的标准通信协议能够通过总线进行通信，向上层构件或应用程序提供统一的访问接口。最终，将各个功能构件经过硬件和软件的集成，组成了一个完整的机器人系统。
基于L298N的H桥电路驱动两路电机控制精度更高，整个机器人设计简洁，实用性强、成本低、可行性高。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：包括主控板、激光雷达、电机驱动板、电机以及左右轮码盘，所述激光雷达与所述主控板相连接，所述主控板与所述电机驱动板相连接，所述电机以及所述左右轮码盘分别与所述电机驱动板相连接；
所述电机驱动板包括驱动芯片以及H桥电路，所述驱动芯片的输出与所述H桥电路以及所述电机相连接。
2.根据权利要求1所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述电机的数量为两个，分别驱动所述移动机器人的左右轮。
3.根据权利要求2所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述H桥电路包括8个二极管，每2个二极管同向串联为一列，四列二极管并列在直流电源与地之间，所述驱动芯片的每两路输出在对应连接一个所述电机两端的同时，分别对应连接在一列二极管之间。
4.根据权利要求1所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述主控板通过USB接口与所述激光雷达相连接。
5.根据权利要求1所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述主控板通过GPIO口与所述右轮码盘相连接。
6.根据权利要求1所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述电机驱动板采用双插针连接在所述主控板上。
7.根据权利要求1所述的基于ROS路径规划移动机器人，其特征在于：所述基于ROS路径规划移动机器人还包括电源，所述电源与所述主控板相连接。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN205405262U true CN205405262U (zh) | 2016-07-27 |
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| CN201620161092.6U Expired - Fee Related CN205405262U (zh) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 一种基于ros路径规划移动机器人 |
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| CN (1) | CN205405262U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106128173A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-16 | 玉林市民族中学 | 一种教学机器人 |
| CN106647741A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-10 | 浙江工业大学 | 基于激光导航的全方位运动机构控制系统 |
| CN107692661A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-02-16 | 广东工业大学 | 一种自动行走婴儿床 |
| CN108563230A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-21 | 桂林电子科技大学 | 一种基于激光雷达的路径规划移动机器人 |
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2016
- 2016-03-02 CN CN201620161092.6U patent/CN205405262U/zh not_active Expired - Fee Related
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