UGV Beast Jetson Orin ROS2

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UGV Beast
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功能简介
特性 UGV Beast Jetson Orin ROS2 小车
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接口 TTL总线舵机控制接口 I2C UART

产品介绍

UGV Beast Jetson Orin ROS2 Kit 是一款六轮四驱架构，基于 ROS2 的开源移动机器人。采用大小脑架构设计，ESP32 主控模组的下位机负责电机 PID 控制、IMU 传感器控制、OLED 屏幕控制、舵机控制、灯光开关控制等，分担计算负载的同时为上位机节省 IO 资源以及提供高效的通信接口，上位机使用 Jetson Orin Nano，确保实现高阶算力和指定策略等高级功能。

机器人机身结构采用2mm厚度的全铝合金外壳，结构强度高、耐用性好。采用软质防滑橡胶轮胎，搭配 4 个带编码器减速电机，实现闭环速度控制，有效防止震动，实现出色的运动性能，最高速度可达 1.3m/s。内置 3S 锂电池 UPS 供电模块，提供了强劲而持久的动力，支持边充电边使用，满足长时间的开发和使用需求。

Jetson Orin Nano 搭配 USB 摄像头，通过高帧率低延时的摄像头实时画面，用户可以享受流畅的视觉体验，并且可以通过拍照和录像等功能捕捉到不同的精彩瞬间。此外，机器人的多种信息反馈——包括电池电压、CPU使用率等，都通过 WEB 应用实时显示，使得用户可以实时监控机器人的状态。

机器人的视觉系统配备了一个 2 自由度的大扭矩灵活云台和一个 160° 超广角的 500 万像素摄像头，为用户提供了宽广的视角和灵活的观察角度、以及多样的 AI 机器视觉功能。云台旁的高亮度 LED 聚光灯保证了在光线不足的环境下也能清晰使用。此外，通过鱼骨导轨的设计，用户可以轻松扩展更多战术配件，进一步增强了机器人的功能性。

基于 ROS2 机器人操作系统，搭载激光雷达和深度摄像头，能够实时构建二维地图和三维建模，辅助机器人进行路径规划和自主导航。利用大规模语言模型技术，用户可以通过自然语言对机器人进行控制，提升人机交互体验。通过 WEB 应用控制台，用户能够直接控制机器人，轻松进行任务管理与实时调试。同时，Gazebo 仿真环境为开发者提供了虚拟测试平台，在真实部署前确保系统稳定性。

为了让用户能够充分利用这款机器人的潜力，我们提供了丰富的文档和教程，包括 JupyterLab 的 WEB 应用以及 ROS2 功能文档。无论是机器人技术的初学者还是经验丰富的开发者，都可以通过这些资源一步一步地深入了解、学习和创造。


产品特性

  • 高效的大小脑架构：下位机主控为 ESP32，负责精确的电机 PID 控制和多种传感器读取，上位机 Jetson Orin Nano 提供高阶算力，双层架构让机器人运行更高效。
  • 开源代码：上位机基于 Ubuntu 22.04 开发，ROS2 功能基于 Humble 版本进行开发，WEB 应用基于 Flask、Python 语言，软件平台全部开源，便于用户学习和二次开发。
  • 丰富的教程资源：提供丰富的 JupyterLab 交互式教程、图文教程、视频教程和 ROS2 功能教程，从入门功能到高级功能，用户可以边看教程边学习如何控制机器人，降低小白的机器人技术学习曲线。
  • 视角广泛：配备2自由度大扭矩灵活云台，提供横向 360° 全方位广阔的观察角度；搭配一个 160° 超广角的 500 万像素的摄像头，捕捉到更广泛的画面。
  • 机器视觉功能：集成了颜色、物体、手势识别，人脸、运动检测等机器视觉功能，可扩展为更多应用。
  • 丰富的交互方式：实时视频流、数字变焦、拍照、录像等功能，且 WEB 应用实时视频功能和画面上显示的机器人信息，提高用户交互体验。
  • 跨平台远程控制：支持实现跨平台远程控制，无需安装APP，可根据教程使用蒲公英、Cpolar、LocalTunnel等方案进行超出局域网范围的远程控制。
  • 可扩展性：结构上配有一个扩展平面和鱼骨导轨，方便扩展其它战术配件；硬件上，LED 灯接口有剩余的，可用于扩展水弹枪等其它外设，产品还可扩展 4G、5G 模块，方便用户实现更多的可能性。
  • 结构耐用：2mm 厚度的全铝合金外壳，提供了卓越的结构强度和耐用性。
  • 高性能驱动电机：配备四个带编码器减速电机，实现闭环速度控制，最高速度可达 1.3m/s，提供强劲动力。
  • 全驱与高品质轮胎：采用四轮驱动系统，搭配软质防滑橡胶轮胎，确保机器人在各种地形上都有良好的抓地力和稳定性。
  • 长续航力：采用 3S 锂电池 UPS 供电系统，支持边充电边使用，确保了长时间的续航能力。


产品组装

该部分组装教程主要包括两个方面，第一是型号名中为 ACCE 版本的产品安装 Jetson Orin 以及oak相机和雷达的教程，第二是安装锂电池的教程。


产品基础使用

使用前注意事项

使用前请务必了解以下内容：

  1. 该产品出厂未安装好锂电池，需要客户自行安装好 3 个 18650 锂电池才可以正常使用。购买 ACCE 型号的客户需要自备 Jetson Orin Nano 主板，且安装好 Jetson Orin Nano 后才可正常使用；海外版的客户需要自行购买 3 颗 18650 锂电池，推荐使用 2200mA 或以上容量，放电倍率 4C 的 18650 锂电池。这两个安装教程请参考【产品组装】。
  2. 首次接上电池需注意电池模块上是否有 LED 灯亮，如果 LED 灯亮则表示电池的正负极接反，电池未接反不会有 LED 灯亮，请检查并确保电池未接反。电池接反的情况下禁止充电，否则有几率引起爆炸。
  3. 该产品不能受到剧烈的撞击，且不防水。


首次使用

产品出厂带有的 Jetson Orin Nano 是带有已经配置好软件和 ROS2 功能的硬盘，给产品开机即可使用。

确保已安装好 3 节锂电池，首次使用需要先使用配置的 12V 5A 电源线接入到产品的电源接口中，打开电源开关后产品会进行初始化，OLED 屏幕会显示初始化的一系列内容；Jetson Orin Nano 在开机的过程中会自动建立一个热点，并且在项目主程序自动运行后会将 IP 地址显示在 OLED 屏幕上，开机完成后 OLED 屏幕显示的内容含义如下：

UGV OLEDdisplay.png

  • 第一行 E：网口的 IP 地址，可以用来远程连接 Jetson Orin Nano；No Ethernet 表明此时 Jetson Orin Nano 上无网线接入。
  • 第二行 W：AP 模式下建立热点后，会显示默认 IP 为 192.168.50.5；STA 模式下连接到已知 WIFI 所分配的 IP 地址；显示出的 IP 地址可以用来无线连接 Jetson Orin Nano。
  • 第三行 F/J：网络端口号，5000 用于访问产品主程序控制页面，8888 用于访问 JupyterLab 页面；
  • 第四行 AP 表示此时 WIFI 处于 AP 模式下，时间表示设备的使用时长；以 dBm 为单位的数值表示 WIFI 处于 STA 模式下的信号强度 RSSI。

Jetson Orin Nano 开机后，

  • 若产品没有连接到已知 WIFI，则会自动建立热点，用手机/电脑连接该产品自动建立的热点，热点名称为 AccessPopup，热点密码为 1234567890，连接好后打开浏览器，输入 AP 模式下 设备默认的 IP 地址（该地址会在 OLED 屏幕上的 W 行处显示），即在网址栏中输入 192.168.50.5:5000 访问产品主程序的 WEB 控制界面。
  • 若产品连接到已知 WIFI，则可以通过访问Jetson Orin 的 IP 地址:5000 来访问产品主程序的 WEB 端控制界面。例如：192.168.10.156:5000。

注意：访问的设备要与 Jetson Orin 设备在同一个局域网下才可访问成功。


网络配置

初次配置 WIFI 时，需要准备网线或者 USB 数据线，使用 USB 数据线时还需要准备一台电脑。

打开终端前的操作：

  • 网线：产品开机后，连接网线，OLED 屏幕上面会自动显示出来网线的 IP，在 E 后面的 IP 就是有线 IP，E代表 eth0，在浏览器中输入这个 IP 地址:8888, 打开 jupyterLab，接着打开 Terminal
  • USB 数据线：Jetson 的 Micro USB 口有默认 IP 地址 192.168.55.1, 没有屏幕的用户可以通过 ssh 远程 Jetson Orin Nano 操作：
    • 给产品开机后，用一条 USB 数据线将 Jetson Nano 的 Micro USB 口连接到电脑
    • 用 Putty 或者 MobaXteram 软件 ssh 192.168.55.1 IP 地址远程登录 Jetson Nano
    • 出厂 Jetson Orin Nano 系统的默认用户名和密码均为 jetson

登入终端后，初次配置 WIFI 连接到已知热点，需要关闭正在后台运行的 AccessPopup 循环扫描任务，先浏览到 AccessPopup 的文件夹： 

cd ugv_jetson/AccessPopup/

运行 AccessPopup 配置脚本： 

sudo chmod +x installconfig.sh
sudo ./installconfig.sh

输入 7，回车，卸载 AccessPopup，（当它连接已知 WIFI 后，后续你需要 Jetson 再自动建立热点可以执行相似的步骤，但是选择 1 安装 AccessPopup，然后它开机时就可以自动建立热点了）。

等待卸载完成，按任意键退出，再输入 9，回车，退出 AccessPopup。

确保 WIFI 处于开启状态： 

sudo nmcli r wifi on

列出周围的已知 WIFI 网络： 

sudo nmcli d wifi list

连接到已知 WIFI： 

sudo nmcli d wifi connect <my_wifi_ssid> password <my_wifi_password>

你需要根据自己的情况，将上面的 <my_wifi_ssid> 和 <my_wifi_password> 替换为自己的热点名称和密码，例如：sudo nmcli d wifi connect wifi_name password 1234567890


产品教程目录

产品上位机使用

产品 ROS2 使用

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STEP 模型

ROS2 开源项目

产品开源程序


技术支持

联系人：方工
EMAIL：2355742825@qq.com
QQ：2355742825
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说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
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