基于ROS的移动抓取机器人设计

摘要

以ROS为基础,通过对STM32处理器、Arduino开发板及相关开源库的运用,设计并实现了集建图、导航,避障、抓取几大功能为一体的低成本的轮式移动抓取机器人.机器人工作的整个流程大致分为3个阶段:(1)机器人会通过软硬件对其所处的周边环境进行地图建模,并利用实时建模数据实现自身的导航及避障功能.通过陀螺仪和单线激光雷达对机体的自身及周围情况进行感知,依靠车身所配有的减速电机完成直线行驶以及差速转向,配合安装在电机尾部的霍尔编码器获得里程计数据,将激光雷达、里程计、陀螺仪信息发送给上位机,完成地图构建、导航、避障;(2)机器人通过摄像头识别物体上的视觉标志,上位机根据坐标位置完成逆运动学求解,通过串口通信将机械臂各轴运动角度发送给控制板,控制板输出PWM信号控制安装在机械臂自身的舵机完成相关运动;(3)通过真空吸盘完成对物品的抓取工作.实测表明,该机器人系统设计方案可行,能够完成基本移动以及室内建图和抓取任务,差速转向误差在2°以内.