浅析机器人的主要架构设计

拓荒号:陈峰 (企业头条)

机器人的架构到底怎样做比较适宜?这篇文章企业头条小编通过导航、传感器这几个详细功能来聊下。


机器人架构设计


为什么要谈机器人的架构呢?
由于机器人不只是一个多学科交融的产品,更是一个集成性特别复杂的产品。如何集成、集成的顺畅那就和架构关系很大了。

软件有软件的架构,硬件有硬件的架构

软件的架构和硬件的架构之间会互相影响。比方如今的家庭服务机器人,首先都会有一个android系统,用来人机交互。那么导航作为一个大功用放在哪里呢?


家庭服务机器人交互


一种状况是单独一个linux系统运转如ros这种导航框架,那么电机运动控制及传感器信息采集功用呢?电机运动实时性请求很强,放在linux下以为并不适宜,那么就需求单独的mcu来控制。传感器和电机控制要不要有一个mcu来管理呢?


见仁见智,一是和mcu的速度、管脚数量有关,另外就是和设计作风、传感器规划走线有关。切忌不用思索两个mcu是不是本钱高啊,是不是要维护两套程序阿,我觉得用不着。我倾向于分开,传感器信息采集的要实时监测数据,有必要时通知其他模块。


家庭服务机器人模块


感触很深的是机器人里边的实践线缆的布线方式
传感器线、控制线、通讯线、电源线等等,做过的都晓得,线太多、太乱了。设计不好会大大的影响组装及调试、维修,怎样办呢?

后来我们思索的方式是将线的物理衔接和逻辑衔接提取出来,逻辑衔接指的是信号上真正衔接到哪里(也就是上面说的硬件构造吧),物理衔接呢指的是线的实践衔接方式,如机器人壳体上布满了传感器,怎样将这些传感器接到传感器数据采集板上呢?


机器人传感器布置


我们采用的方式是物理转接
经过转接板的概念让机器人内部的走线愈加明晰。

机器人的走线是一个比较重要的设计思路

不同的机器人由于构造的不同、功用的不同,走线都会有变化,但不论怎样变总要有一个大思绪来指引。我的经历觉得这种物理衔接与逻辑衔接的概念挺不错,组装维修都十分便当。


机器人控制设计


硬件架构上随着安卓cpu的越来越强大,倾向于把导航算法放在安卓上的linux层,详细的控制及数据采集放在嵌入式mcu的层面。不是很严谨的说呢,就是安卓上是战略与交互,另一边是感知与执行。

那么是不是传感器不能放在安卓上呢?不是绝对的。

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(科技产业责编:陈峰 )