从零学会XR-ROS SLAM自主导航机器人开发之第一章 NANO- RT1机器人

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一、机器人配件清单

机器人参数介绍

· 机器人采用12V测速电机，作为驱动装置，其自带的编码器可用于采集机器人线速度值。

· 测距和构建地图使用XR-S1激光雷达，通过激光感知周边水平面的障碍物环境情况，并将点云数据反馈给ROS层进行处理。

· 用于视觉巡线功能的摄像头采用Robot-Eyes二代高清摄像头；

· 机器人感知自身方位需要用到陀螺仪，此机器人陀螺仪的型号为gy-85九轴陀螺仪传感器，实时监测机器人姿态变换，并采集角速度。

· 我们使用Jetson Nano作为机器人的核心处理器，Jetson Nano是知名显卡公司NVIDIA打造的一款人工智能开发板，有独立GPU核心，加速性能强大。

二、XR-ROS人机交互系统界面简介
XR-ROS人机交互系统是小R科技自主研发的一款ROS机器人操作平台，配合小R科技ROS-SLAM 机器人app软件可以让您轻松使用机器人实现建图、导航功能。
系统分成三个模块：系统状态区、操作流程区、附加功能区；在系统状态区可以很明了地看到机器人当前的状态，包括：IP地址、外部传感器的工作状态等信息。并且通过流程导图形式，使得整个操作过程简洁明了。

三、IMU校准操作

在第一次启动机器人时，需要进行IMU校准，以使得机器人初始化磁场、加速度计、速度计等传感器参数。

IMU校准操作只需进行一次，如果在后续使用中出现传感器数据错乱的情况时，可以再次使用这个功能。

四、使用手机APP建图

4.1 打开机器人的电源开关启动机器人，等待约30秒后，在机器人的显示屏上可以看到自动进入了XR-ROS人机交互系统界面。

4.2 点击“建图”按钮后，机器人进入构建地图状态，此时界面会提示“正在运行建图，请使用手机连接机器人”。

4.3 手机安装小R科技ROS-SLAM 机器人app软件，然后打开手机的WIFI，找到名称为wifi-robot开头的wifi信号，点击连接。

4.4 运行小R科技ROS-SLAM机器人APP，点击添加机器人按钮并输入机器人IP。

4.5 点击我们刚刚添加的机器人列表

4.6 进入默认的控制界面，我们可以看到机器人探测到的周边地图和摄像头实时回传的视频画面，我们可以点击这两个窗口进行切换，也可以通过右下角的摇杆控制机器人行走。

4.7 在APP上点击左上角的菜单，切换到“建图”界面，然后使用摇杆控制机器人在指定的室内区域自由行走建图。

4.8 存地图操作

当我们手动控制机器人把需要建图的区域完全走过一遍后，即可在APP上看到完整的平面电子地图，此时点击XR-ROS机器人交互系统界面上的“保存地图”按钮，机器人即可把当前的地图保存下来，并在下次使用时自动调取

五、使用APP进行机器人导航操作

5.1 在地图已经建立并保存的情况下，我们点击XR-ROS人机交互系统的“导航”按钮，机器人将进入导航模式，并等待使用者的目标点设定指令。

5.2 进入APP的“导航”界面后，首先需要设定机器人的初始位置，因为如果机器人挪动过位置，它是不知道自己当前的位置在哪儿的，所以需要我们手动告诉它初始位置。

l 初始位置步骤1：选择界面上的“设置初始位置”，请根据机器人在实际环境中的位置，在地图上选择大致接近的位置点，长按地图，该点会出现一个航标，不松开手的情况下向其他方向拖曳，航标的箭头将根据手指的滑动方向改变，请确保航标的方向与当前机器人车头方向大致相同，然后松开手指，完成初始航标方向设定。

l 初始位置步骤2：长按地图会出现一个航标，箭头指向的方向代表车头的方向

l 初始位置步骤3：松开箭头可以看到激光点还有小车的航标已经进行了更新，我们尽量调整到激光点和墙吻合

5.3 选择“设置导航点”选项，长按地图中任意一个位置，配合手指拖动动作，即可设定目标点的位置和车子到达后的方向。松开手指后，机器人将自动运行至目标点位置，并将自己的车头调整到与航标方向一致。