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人(ren)工智(zhi)能(neng)教(jiao)學機器人(ren)/ROS

專注高端(duan)嵌入式、物聯網、人(ren)工智能(neng)、虛擬仿真實驗室建設

為您提供從實驗室規劃布局到(dao)建(jian)設(she)再(zai)到(dao)投入教學一站式實驗室解決方案
自平衡智能車
FS_ExploreA
基于開源平臺的編程的教育機器人，融合了機器人、信息通信、操控等技術，可通過選取Arduino板、Cortex-M4板以及多種傳感與控制器件，完成STEM的啟蒙教育，安卓（手機APP）等平臺的教學與研究，滿足高校獨立開發相應課程與研究的需求。
  • 設備介紹
  • 系統結構
  • 設備項目
設備概述

FS_ExploreA是一款模(mo)(mo)(mo)塊化的(de)(de)室內(nei)機器(qi)人學習與研(yan)(yan)究平臺，由自平衡(heng)小車模(mo)(mo)(mo)組、鋰電池模(mo)(mo)(mo)組、驅動模(mo)(mo)(mo)組、核心模(mo)(mo)(mo)組、傳感模(mo)(mo)(mo)組和(he)測(ce)(ce)距(ju)巡線(xian)(xian)模(mo)(mo)(mo)組組成(cheng)。小車前(qian)(qian)方(fang)有(you)一個線(xian)(xian)性(xing)(xing)CCD攝像頭，主要用于尋(xun)跡功(gong)能(neng)(neng)(neng)；超(chao)聲(sheng)波測(ce)(ce)距(ju)傳感器(qi)則用于小車的(de)(de)避(bi)障功(gong)能(neng)(neng)(neng)；頂部的(de)(de)LED顯示屏，會(hui)顯示小車當前(qian)(qian)的(de)(de)姿態信(xin)息(xi)，包括線(xian)(xian)性(xing)(xing)CCD攝像頭采集的(de)(de)線(xian)(xian)性(xing)(xing)信(xin)息(xi)，超(chao)聲(sheng)波測(ce)(ce)距(ju)傳感器(qi)采集的(de)(de)距(ju)離(li)信(xin)息(xi)等等。整體結構上以自平衡(heng)智能(neng)(neng)(neng)車為(wei)主體，可完成(cheng)自平衡(heng)智能(neng)(neng)(neng)車相(xiang)關的(de)(de)教(jiao)學與研(yan)(yan)究。

圖1產品實圖
產品特色

1.模塊化

探(tan)索者(zhe)(zhe)號智能車由機械連接模(mo)組(zu)(zu)、驅動模(mo)組(zu)(zu)、核心(xin)控制模(mo)組(zu)(zu)以及動力(li)模(mo)組(zu)(zu)構(gou)成，一(yi)套完整的探(tan)索者(zhe)(zhe)號智能車可拼(pin)接為自平衡與兩輪差(cha)動運動平臺。

2.趣味性

通過不(bu)同模組(zu)的(de)(de)搭配(pei)，可以完成自平(ping)衡(heng)智能車與兩輪差動智能車相關(guan)方面的(de)(de)研(yan)究，例如選(xuan)取自平(ping)衡(heng)智能車結構，可研(yan)究其自平(ping)衡(heng)原理、驅動算法(fa)等(deng)，最大(da)化的(de)(de)發(fa)揮其趣味性(xing)。

3.開放性

FS_ExploreA系統軟件、硬件均為開放型結構，客戶(hu)可(ke)根(gen)據自(zi)己的需(xu)求(qiu)來擴展和二次開發，所有(you)的代碼、系統、算法全部開源。

4.適應范圍廣泛

配套完整的例程開發、指導資料、智能機器(qi)人(ren)所需要的所有傳感(gan)器(qi)和開發文檔，適(shi)應于中小學(xue)、本科(ke)或高職(zhi)教學(xue)使(shi)用，也(ye)可用于研究生做課題的科(ke)研平臺。

5.豐富教學資料

配套(tao)豐富的(de)(de)教(jiao)學實(shi)(shi)驗(yan)內容，詳盡的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)指導書(shu)，開放相關源代(dai)碼。用(yong)戶可以(yi)通過對(dui)該設(she)備的(de)(de)學習(xi)，掌握相關開發知識，增強實(shi)(shi)踐動(dong)手能力和專業技能。相關實(shi)(shi)驗(yan)均配套(tao)指導視頻，方便用(yong)戶學習(xi)。

系統結構圖

一、軟件資源

探索者號智能車（FS_ExploreA）提(ti)供兩種無(wu)線通信方(fang)式Wi-Fi和Bluetooth，智能車可以通過無(wu)線方(fang)式與(yu)上(shang)位機通信，實(shi)(shi)現實(shi)(shi)時(shi)控(kong)制

圖2APP操作界面 圖3APP操作界面 圖4APP操作界面
綜合項目案例介紹

平衡車可以(yi)實(shi)現(xian)手機搖桿控制、巡線跟(gen)蹤、自(zi)(zi)動避障、自(zi)(zi)動跟(gen)隨、姿態識別、載(zai)重、狀態波形顯示等(deng)基(ji)礎功能，代碼(ma)開源，加(jia)載(zai)一(yi)些傳感器(qi)可以(yi)完成一(yi)些綜合(he)項(xiang)目案例。


手機搖桿控制及狀態波形顯示


自動避障及巡線跟蹤


自動跟隨及載重


坡道行駛及姿態識別

賽道(dao)(dao)(dao)為(wei)2m*4m、由多層復合工程革PCV制作，表面(mian)印刷(shua)賽道(dao)(dao)(dao)及各(ge)種標識(shi)，賽道(dao)(dao)(dao)分(fen)為(wei)多個區(qu)(qu)域，包括起跑區(qu)(qu)、坡道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)、彎道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)、障礙區(qu)(qu)、停車區(qu)(qu)、終點，坡道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)分(fen)為(wei)上坡道(dao)(dao)(dao)、直道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)、下(xia)坡道(dao)(dao)(dao)。坡道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)和彎道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)上鋪(pu)設有(you)引導線，坡道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)引導線下(xia)、彎道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)盡頭各(ge)埋有(you)寬度為(wei)15cm、長(chang)度不等的(de)薄(bo)鐵(tie)片，障礙區(qu)(qu)處有(you)多個擋板(ban)阻隔，進而完成不同項目的(de)考核(he)。


跑道設計圖及實物圖

賽道(dao)(dao)(dao)場景：自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)在(zai)(zai)賽道(dao)(dao)(dao)上(shang)(shang)準(zhun)備就緒后，從起(qi)跑(pao)線出(chu)發(fa)，線性(xing)CCD傳(chuan)感器將(jiang)采集到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)線性(xing)信息傳(chuan)遞(di)給系(xi)統，使(shi)得自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)沿(yan)引導線前(qian)(qian)進(jin)；自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)在(zai)(zai)坡(po)道(dao)(dao)(dao)行駛中始終(zhong)保持直立狀態，上(shang)(shang)坡(po)道(dao)(dao)(dao)、直道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)、下(xia)坡(po)道(dao)(dao)(dao)引導線下(xia)各埋有寬度為15cm、長度不等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)鐵(tie)(tie)片，自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)檢(jian)測(ce)到(dao)(dao)薄(bo)(bo)鐵(tie)(tie)片后，聲光(guang)(guang)報警器啟動(dong)，發(fa)出(chu)聲光(guang)(guang)指示(shi)信息，并實(shi)時存儲、顯示(shi)當前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)鐵(tie)(tie)片數目；自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)進(jin)入彎道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)后，自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)可以利(li)用線性(xing)CCD傳(chuan)感器傳(chuan)遞(di)的(de)(de)(de)(de)(de)信息，沿(yan)引導線前(qian)(qian)進(jin)直至(zhi)盡頭，此外還可通過在(zai)(zai)手(shou)機等(deng)終(zhong)端(duan)設備上(shang)(shang)手(shou)動(dong)搖(yao)桿控制小車(che)(che)在(zai)(zai)彎道(dao)(dao)(dao)區(qu)(qu)行駛，同時終(zhong)端(duan)設備上(shang)(shang)會顯示(shi)此時的(de)(de)(de)(de)(de)狀態波形，順利(li)到(dao)(dao)達(da)引導線盡頭后，檢(jian)測(ce)到(dao)(dao)盡頭處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)鐵(tie)(tie)片，發(fa)出(chu)聲光(guang)(guang)信息；自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)在(zai)(zai)紅外避障(zhang)(zhang)傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia)順利(li)通過障(zhang)(zhang)礙區(qu)(qu)，通過在(zai)(zai)自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)上(shang)(shang)添加(jia)光(guang)(guang)敏(min)傳(chuan)感器，自(zi)(zi)(zi)平(ping)衡(heng)(heng)車(che)(che)可以在(zai)(zai)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)引導下(xia)進(jin)入停車(che)(che)區(qu)(qu)并準(zhun)確到(dao)(dao)達(da)車(che)(che)庫。


小車爬坡及尋跡趕超


小車避障及順利進庫

自平衡智能車
FS_ExploreA

基于開(kai)源平臺(tai)的(de)(de)編(bian)程(cheng)的(de)(de)教(jiao)育機器(qi)人，融合了(le)機器(qi)人、信(xin)息通信(xin)、操(cao)控等技術，可通過(guo)選取Arduino板(ban)、Cortex-M4板(ban)以及多種(zhong)傳感與(yu)控制器(qi)件，完成STEM的(de)(de)啟蒙(meng)教(jiao)育，安(an)卓（手(shou)機APP）等平臺(tai)的(de)(de)教(jiao)學與(yu)研究，滿足高校獨立(li)開(kai)發相(xiang)應(ying)課程(cheng)與(yu)研究的(de)(de)需求。