Pioneer3-AT入门简介.ppt

Pioneer3-AT 移动机器人使用简介,利曼科技有限公司,ActivMedia及先锋机器人,ActivMedia公司及其发展 先锋公司常年致力于面向大学及研究机构的智能机器人系统的研制与开发，先后开发出先锋系列代机器人及面向研究的软件平台系统。近年来在教育机器人领域发展迅速，成为该行业的先驱。自2002年来，北京利曼科技有限公司多次与该公司合作，并最终成为该公司亚洲地区唯一指定代理。,先锋系列移动机器人,ActivMedia公司自90年代初起，以斯坦福大学SIR实验室为技术依托，先后研发出Pioneer-1，2，3三代移动机器人产品，主要型号包括适合室内运行的DX型、具有较强越障性能的AT型，配制齐全具有相当智能化水平的PeopleBot，以及面向初级教育的AmigoBot机器人。,Pioneer-1型移动机器人,研制成功于1994-1995年，并投入生产，两轮驱动一轮导向，具有前声纳系统（5+2）是DX系列机器人的前身；1997年研制出AT机器人的前身，除驱动系统外（四轮驱动）其他结构相同。并开发出Saphira软件前身（PAI，P-LOGO）。,Pioneer-2 DX机器人,1997-1999年，对P-1系列机器人改进并研制出P-2系列机器人。P-2 DX机器人采用更加完善的驱动及传感器系统，具有前后声纳系统（6+2），增加视觉系统、LMS系统、2自由度抓手；引入控制器-车载计算机系统，开发出P2-OS及Saphira、AYLLU（ARIA前身）及其他更完善的配套软件。,Pioneer-2 AT机器人,改进了的Pioneer-2 AT机器人具有更加强劲的驱动能力，可带30kg负载，采用基于20 MHz Siemens 88C166的车载控制器，从而具备了更强大的处理和扩展能力；结合高精度的插分GPS系统，远程无线网络系统及电子罗盘等附件，使Pioneer-2 AT更加适合野外工作的开展。,PeopleBot机器人,2000年研制出的PeopleBot机器人，是在Pioneer-2 DX本体的基础上加以扩展产生的，不仅具有更加强大的驱动能力，而且在与人进行交流的能力上做了较大的改进。具有语音识别及应答功能，具有视觉识别及跟踪能力，全方位声纳系统和三自由度抓手的配备，使其可用于各种展览场馆以及其他商业领域。,PowerBot机器人,PowerBot机器人也是Pioneer-2 DX机器人的变种，具有更大的负载能力（100kg），更加密集的声纳系统，激光测距系统以及视觉系统，是实验室及企业理想的AGV平台。,Pioneer-3不仅仅是简单的硬件升级,2003年以来逐渐完善起来的新的Pioneer-3系列机器人，采用Hitachi H8S 作为控制器，具有更快捷的处理速度和更强大的扩展能力。车载计算机也全面升级到P-III系统。特别是在软件方面， Saphira、ARIA及AROS系统日渐完善，为用户提供了更加完善的实验和仿真平台。,Pioneer-3机器人的工作模式,服务器模式使Pioneer-3以C-S结构服务器的身份可接收各种客户端软件的操作请求。 维护及独立运行模式，可满足控制器开发级别用户的需求，通过直接修改FLASH内程序的方式控制机器人（不推荐）。 控制手柄及自检模式可用于非C-S连接下的测试和移动等操作。,Pioneer3-AT机器人本体结构及附件,外形尺寸 机器人本体部件 附件及其他,外形及尺寸,本体结构简述-全局示意图,本题结构简述-控制面板,本体结构简述-声纳系统,控制器支持最多4路声纳 扫描频率为25Hz/单元 声纳灵敏度可调，顺时针增大。,机器人本题简述-电机及轮胎,AT机器人采用四轮驱动，SKIT-STEERING转向机制。 四个高转速大扭矩电机，带增量式光电编码器。 AT机器人采用充气式轮胎，均衡充气是保证机器人速度及位置控制精度的前提。,机器人本题简述-电池及充电,电池仓在机器人后部，采用直接插入接触方式。 电池是影响机器人本题平衡的重要因素（特别是DX），建议使用3节电池，如使用1节电池则插入中间电池仓，2节则插入两侧电池仓。 小心插入和拔出，插入前检查电池触点有无翘起。 机器人工作时可更换电池但要保证电池仓中电池始终可满足机器人基本供电。,机器人本题简述-电池及充电,控制面板的电源指示灯在电池保持11.5V以上时保持绿色，随电压降低逐渐变为红色。 当电池电压低于11.0V时，控制器触发蜂鸣器报警，并切断与车载计算机连接，随后发出关机指令，使计算机安全关闭，以保证数据及计算机操作系统安全。,机器人本题简述-电池及充电,本公司提供三种充电系统即800mA标准充电器4A快速充电器以及自动充电坞。 采用4A充电器可实现快速充电，关机情况下3节电池约需2-3小时，该充电器同时可满足开机状态下充电及基本用电需求。 采用4A充电器建议使用2节或3节电池，1节电池则有可能造成过充。 充电未满时充电器指示灯为橘红色，充满后显示为绿色，关机充电时建议充满后拔掉该充电器。,车载计算机系统,机器人配备一体式计算机主板，该主板具有常规的键盘、鼠标、显示器接口，具有10/100M自适应网卡，具有4个串口，2个USB口，在PC104及PC104+扩展总线支持下可扩展无线网卡、视频采集卡等设备。 车载计算机通过COM1口与控制器连接，直接实现数据通信，该口第4线为控制器工作模式信号，第9线为电源低指示信号。,机器人与计算机系统连接方式,TCM2电子罗盘,TCM2电子罗盘是集成了倾角仪、磁力计及温度传感器及罗盘的小型罗盘系统，它占用H8S的一个AUX口与其相连。 TCM2数据的读取可方便的通过SAPHIRA或者ARIA实现。,H8S控制器端口示意图,H8S控制器-电源连接,H8S控制器-串口引脚定义,H8S内部串口引脚,辅助串口引脚,H8S用户扩展I/O接口,Pioneer3机器人软件系统,机器人控制器软件系统 机器人客户端软件系统,Pioneer3机器人控制器软件系统-AROS,ActivMedia Robotics Operating System（AROS）是机器人H8S控制器中运行的软件系统，机器人运行于C-S模式下。在这种模式下，机器人的大多数低端操作任务都是由AROS实现的， 如电机控制、声纳数据、码盘数据的读取等，以满足ARIA、SAPHIRA等客户端软件的查询要求。,机器人C-S结构模式示意图,Pioneer3机器人客户端软件系统,ARIA SAPHIRA,ARIA -ActivMedia Robotics Interface for Application,ARIA是为ActivMedia开发的，面向对象的，用于机器人控制的应用程序接口系统。该系统基于C+语言，是一个可以简单、方便的用于先锋系列机器人的运动控制以及传感器操作的客户端软件。该软件具有强大的功能和适应性，是机器人高端软件编写的理想选择，包括SAPHIRA在内的先锋机器人基本软件系统都是以ARIA为基础的。,SAPHIRA,SAPHIRA最初是由SRI实验室开发的一套可视化的，方便的用于机器人及其传感器操作的软件。其具有菜单操作方式，可视化的窗口界面，具有键盘直接控制、命令方式以及程序调用等模式进行操作。特别是其可编程模式的使用对于机器人的算法验证以