Voyager-IIA-技术讲解.ppt

UP-VoyagerII智能移动机器人智能移动机器人博创科技博创科技 机器人事业部机器人事业部博创科技一一 我们的团队与产品我们的团队与产品二二 UP-Voyager智能移动机器人智能移动机器人 发展的足迹发展的足迹三三 UP-Voyager最新型号：最新型号：Voyager-IIA四四 技术服务与支持体系技术服务与支持体系五五 我们的目标与梦想我们的目标与梦想博创科技一、我们的团队与产品一、我们的团队与产品技术背景 北京航空航天大学北京航空航天大学 机器人研究所机器人研究所 研发团队：“国防科学技术奖国防科学技术奖”二等奖一项二等奖一项“挑战杯挑战杯”全国一等奖两项，二等奖三项全国一等奖两项，二等奖三项“飞豹杯飞豹杯”、“枭龙杯枭龙杯”空中机器人大赛冠、亚军空中机器人大赛冠、亚军强大的销售与支持网络：遍布全国的销售与技术支持网络遍布全国的销售与技术支持网络随时准备为您服务的售前支持，包括选型与解决方案设计随时准备为您服务的售前支持，包括选型与解决方案设计专业的技术支持团队和专业的技术支持团队和每周七天售后服务每周七天售后服务博创科技二、二、UP-VoyagerII 发展的足迹发展的足迹2005年年10月：在排爆机月：在排爆机器人基础上推出首代器人基础上推出首代产品。产品。Voyager系列系列由此开始由此开始2006年年4月：月：Voyager统一统一的配置无法满足的配置无法满足多样化的多样化的客户需求客户需求。模块化设计的模块化设计的Voyager-II诞生诞生2006年年9月：系列中最新月：系列中最新的的Voyager-IIA。您可以像选择电脑配件一您可以像选择电脑配件一样选择适合自己研究方样选择适合自己研究方向的功能模块组合成向的功能模块组合成VoyagerIIa机器人。机器人。博创科技VoyagerIIAVoyagerIIA的设计目标是：的设计目标是：为高校教师提供可扩展、易裁剪、量身定做的智能移动机器人教学科为高校教师提供可扩展、易裁剪、量身定做的智能移动机器人教学科研平台。研平台。完全体现模块化的设计理念！用户可根据需求选择完全体现模块化的设计理念！用户可根据需求选择2 2万元至万元至2020万元不同档次万元不同档次智能移动机器人解决方案。智能移动机器人解决方案。作为最主流的机器人研究方向之一，教授们对移动机器人的要求千差万别作为最主流的机器人研究方向之一，教授们对移动机器人的要求千差万别!机构学机构学/设计理论设计理论/重构重构/环境自适应环境自适应人工智能人工智能/机器进化机器进化/人机交互人机交互/传感器融合传感器融合/行为机器人学行为机器人学/模糊控制模糊控制室内机器人室内机器人/野外机器人野外机器人/服务机器人服务机器人/工业工业AGV/AGV/特种作业机器人特种作业机器人适合机器人教学，适合多种机器人竞赛！适合机器人教学，适合多种机器人竞赛！二、二、UP-VoyagerII 发展的足迹发展的足迹博创科技回答教授们的几个关键问题（回答教授们的几个关键问题（1 1）：）：希望不仅仅买回一个演示样品，购买的机器人要能够对我的教希望不仅仅买回一个演示样品，购买的机器人要能够对我的教学、科研有帮助，我的学生要能从中得到锻炼和提高！学、科研有帮助，我的学生要能从中得到锻炼和提高！UP-VoyagerIIAUP-VoyagerIIA的团队来自于国内顶尖高校，并非完全私人企业。的团队来自于国内顶尖高校，并非完全私人企业。我们最了解教授们的需求我们最了解教授们的需求UP-VoyagerIIAUP-VoyagerIIA从结构到控制系统，到软件开发环境，完全开放从结构到控制系统，到软件开发环境，完全开放并提供详细文档和实验教材、开出并提供详细文档和实验教材、开出6-86-8个配套实验；个配套实验；通过现场总线分布式架构、基于通过现场总线分布式架构、基于ARMARM的底层控制器、的底层控制器、VC+VC+basedbased全开放软件环境、基于行为的控制架构等顶尖技术，全开放软件环境、基于行为的控制架构等顶尖技术，UP-UP-VoyagerIIAVoyagerIIA是国内最先进、提供资源最全面的智能移动机器人是国内最先进、提供资源最全面的智能移动机器人平台。平台。二、二、UP-VoyagerII 发展的足迹发展的足迹博创科技回答教授们的几个关键问题（回答教授们的几个关键问题（2 2）：）：希望购买的机器人平台能够参加希望购买的机器人平台能够参加RoboCONRoboCON、ROBOCUPROBOCUP等主流的机器人竞赛来锻炼学生，建设队伍，建设等主流的机器人竞赛来锻炼学生，建设队伍，建设学科梯队学科梯队我们的团队中拥有多名全国及世界大赛冠军。他们将为您提供我们的团队中拥有多名全国及世界大赛冠军。他们将为您提供力所能及的建议和参考。力所能及的建议和参考。由于无人可比的开放性，您的队伍可以从任何一个细节开始改由于无人可比的开放性，您的队伍可以从任何一个细节开始改造我们的机器人。相比一些只能提供往年参赛程序的公司，我造我们的机器人。相比一些只能提供往年参赛程序的公司，我们的产品能让您的队伍真正掌握全部核心技术，并可在我们的们的产品能让您的队伍真正掌握全部核心技术，并可在我们的基础上做得更好。基础上做得更好。二、二、UP-VoyagerII 发展的足迹发展的足迹博创科技回答教授们的几个关键问题（回答教授们的几个关键问题（3 3）：）：我们希望建立机器人实验室，希望开设相关课程，我们希望建立机器人实验室，希望开设相关课程，并建立课程体系。并建立课程体系。VoyagerVoyager机器人具备这些条件吗？机器人具备这些条件吗？博创科技根据您的需求，为您定制机器人实验室建设方案，并博创科技根据您的需求，为您定制机器人实验室建设方案，并协助您设计课程和考核体系。协助您设计课程和考核体系。UP-VoyagerIIAUP-VoyagerIIA是国内唯一提供是国内唯一提供300300页实验教材、页实验教材、6-86-8个课程实验个课程实验的智能移动机器人产品的智能移动机器人产品提供提供机器人技术概论机器人技术概论、智能机器人学智能机器人学等课程参考课件。等课程参考课件。相关课程在清华、北航获得过教学成果一等奖、优秀精品课程相关课程在清华、北航获得过教学成果一等奖、优秀精品课程称号称号二、二、UP-VoyagerII 发展的足迹发展的足迹博创科技二、第二代地面移动机器人介绍二、第二代地面移动机器人介绍三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA博创科技基本参数：标准配置大小：480*460*440mm标准配置重量：28kg结构组成：2驱动轮+2万向轮 驱动电机：90w空心杯伺服电机，512线编码器 驱动器：进口高性能驱动器最大速度：3m/s爬坡能力：15度越障能力：3cm高度障碍物负载能力：40kg持续工作时间：4-6小时标准PC配置：双核笔记本三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA博创科技全新的全新的“模块化，开放式机器人模块化，开放式机器人”设计理念设计理念模块化：模块化：Voyager从机械、电子、软件三方面，采用模块化的思想，便于系统的改进与重组。开发性：开发性：Voyager从机械、电子、软件三方面，对用户是完全开发的，便于用户学习与研究，并对系统进加入了可靠的保护，即使用户误操作也不会导致系统崩溃。提供完善的机械、电子、软件配套资源提供完善的机械、电子、软件配套资源我们提供的不仅仅是一台地面移动机器人，更多我们提供的不仅仅是一台地面移动机器人，更多的是共同研究地面移动机器人的理想与舞台的是共同研究地面移动机器人的理想与舞台三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA博创科技可以选择十多种不同配置，适应不同的研究、教学领域三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化结构模块化结构博创科技1:全功能全功能AGV，服务机，服务机器人研究平台器人研究平台2：足球机器人，自主导：足球机器人，自主导航和机器视觉研究航和机器视觉研究3：视觉导航机器人研究：视觉导航机器人研究4：AGV研究与教学平台研究与教学平台5：多传感器融合：多传感器融合/导航导航6：足球机器人比赛平台：足球机器人比赛平台UP-VoyagerIIA可轻可轻松构成以上各种机器人平松构成以上各种机器人平台，真正实现按需定制台，真正实现按需定制三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化结构模块化结构博创科技履带式配置适合于：履带式配置适合于：野外研究版机器人(7)、全地形高性能移动平台参考样机(8)可为客户订制运动平台可为客户订制运动平台三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化结构模块化结构博创科技机器人结构高度模块化，连接机器人结构高度模块化，连接方便，拆卸容易，有大量成熟方便，拆卸容易，有大量成熟模块可选，且易于自行改装。模块可选，且易于自行改装。我们可以向您提供多种配置选我们可以向您提供多种配置选择方案，适应您的各种需要。择方案，适应您的各种需要。三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化结构模块化结构博创科技每一种功能的实现都基于一个每一种功能的实现都基于一个独立扩展卡。各扩展卡以标准独立扩展卡。各扩展卡以标准硬件的协议插在传感器主板上，硬件的协议插在传感器主板上，最多可以支持最多可以支持6464用户扩展卡。用户扩展卡。传感器主板不仅是各种扩展卡传感器主板不仅是各种扩展卡的载体，而且可以为各设备提的载体，而且可以为各设备提供常用的供常用的100W100W的的5V5V与与100W100W的的12V12V电源，并且带有多种电保电源，并且带有多种电保护。护。三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化电子设备模块化电子设备博创科技声纳与红外传感器信息声纳与红外传感器信息采集卡；采集卡；最多可以同时采集最多可以同时采集2424路声路声纳与纳与2424路红外信息；路红外信息；具体声纳与红外传感器数具体声纳与红外传感器数量自适应功能。量自适应功能。对声纳与红外信息进行硬对声纳与红外信息进行硬件滤波与软件上的件滤波与软件上的FIRFIR滤滤波波 三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化电子设备模块化电子设备博创科技PCPC的的RS232RS232转转RS422RS422能讯的能讯的总线转接卡总线转接卡带有全双工无线电台，支带有全双工无线电台，支持持PCPC远程控制机器并采集远程控制机器并采集信息；信息；无线电台通讯支持四个频无线电台通讯支持四个频率通道，并且每个通道支率通道，并且每个通道支持持255255个地址，可以实现多个地址，可以实现多机通讯。机通讯。三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化电子设备模块化电子设备博创科技运动控制卡运动控制卡解析运动控制指令，并对解析运动控制指令，并对相应的电机驱动器进行操相应的电机驱动器进行操作，最多可能控制作，最多可能控制8 8个电机个电机驱动器；驱动器；主要功能控制左右电机以主要功能控制左右电机以期望的速度与加速度高精期望的速度与加速度高精度地平稳运行，并可实现度地平稳运行，并可实现对运动距离的精确控制；对运动距离的精确控制；三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化电子设备模块化电子设备博创科技二、第二代地面移动机器人介绍二、第二代地面移动机器人介绍开放性电子设计VoyagerVoyager机器人的电子扩展接机器人的电子扩展接口如右图，是口如右图，是9 9个个50mm*50mm50mm*50mm的的标准扩展糟的其中两个标准扩展糟的其中两个;各扩展卡可以并接使用，最大各扩展卡可以并接使用，最大扩展面积可以达到扩展面积可以达到100mm*200mm,100mm*200mm,便于用户扩展大便于用户扩展大型复杂设备；型复杂设备；如果平面扩展空间还是不足，如果平面扩展空间还是不足，可以向空间扩展可以向空间扩展,多层叠加；多层叠加；博创科技机器人系统所有电子设备的通讯机器人系统所有电子设备的通讯都基于一个全双工的都基于一个全双工的RS422RS422总线，总线，用户扩展设备只需挂在总线就用户扩展设备只需挂在总线就完成扩展；完成扩展；传感器主板为各扩展糟提出传感器主板为各扩展糟提出5V5V、12V12V、24V24V的扩展电源；的扩展电源；系统对扩展糟的总线与电源都进系统对扩展糟的总线与电源都进行有效的保护，即使用户扩展行有效的保护，即使用户扩展过程中出现不当，也不会使系过程中出现不当，也不会使系统崩溃；统崩溃；三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-模块化电子设备模块化电子设备博创科技基于行为的分层式设计基于行为的分层式设计专门的硬件通讯层，使上层的决策运算解放专门的硬件通讯层，使上层的决策运算解放出来，可通过替换适应其他硬件接口出来，可通过替换适应其他硬件接口独立的协议转化层，可通过简单的替换方式独立的协议转化层，可通过简单的替换方式快速移植到其他平台快速移植到其他平台可扩充的行为对象层，可方便的生成和添加可扩充的行为对象层，可方便的生成和添加各种基本行为各种基本行为仲裁决策层，可通过加权运算，远程指令等仲裁决策层，可通过加权运算，远程指令等方式，决定当前的主导行为方式，决定当前的主导行为三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-全开放软件架构全开放软件架构博创科技三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA 全开放软件架构全开放软件架构软件平台主要设计理念是：为用户提供基本功能模块和源码，并通过清晰的架构、高度的封装性来给用户提供便利、清晰的开发空间。软件本身可以说就是一个移动机器人的SDK，但超越其他厂商的是，我们的软件平台完全开放。包括所有源程序，以及大量的示例。博创科技软件开放形式COM对象，使用前需要向操作系统注册组件，需要引入库文对象，使用前需要向操作系统注册组件，需要引入库文件，接口函数需要查询，开放性低件，接口函数需要查询，开放性低广茂达的代码采用此方式广茂达的代码采用此方式动态连接库，只知道接口函数，调用前需要引入库文件，开动态连接库，只知道接口函数，调用前需要引入库文件，开放性低放性低（大部分厂商采用此方式）（大部分厂商采用此方式）源代码公开，直接编写和编译，开放性最高源代码公开，直接编写和编译，开放性最高UP-Voyager采用此方式采用此方式UP-Voyager软件开放形式源代码完全开放源代码完全开放所有源码注释所有源码注释架构说明文档架构说明文档程序编写教程程序编写教程三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-全开放软件架构全开放软件架构博创科技我们提供的开放性DEMO源码（1）采集超声波信息，进行测距采集红外信息，进行障碍识别采集超声波与红外信息进行避障采集罗盘信息，进行方向识别与标定三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-全开放软件架构全开放软件架构博创科技我们提供的开放性DEMO源码（2）采集摄相头信息，进行红色、蓝色、绿色以多种颜色识别采集摄相头信息，进行机器人跟球演示采集二自由度摄相头，进行颜色跟踪结合无线以太网，进行多机通讯与协作结合无线以太网，进行远程控制与图像传输三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-全开放软件架构全开放软件架构博创科技USBUSB摄像头摄像头 130130万像素万像素CCDCCD，高质量图，高质量图像像640 x480640 x480，30FPS30FPS画面画面可配合机器人软件平台中可配合机器人软件平台中的全部视觉相关程序的全部视觉相关程序（带云台运动除外）（带云台运动除外）三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技2 2自由度云台及变焦摄像机自由度云台及变焦摄像机 寸寸(长长X X宽宽X X高高)：156156137137140 mm140 mm成像元件成像元件 1/41/4英寸英寸 ：SONY Super HAD CCDSONY Super HAD CCD水平分辨率：水平分辨率：480480线线信噪比：信噪比：(S/N)50dB(S/N)50dB可配合机器人软件平台中的全可配合机器人软件平台中的全部视觉相关程序部视觉相关程序（带云台运动除外）（带云台运动除外）三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技360360度全景摄像机度全景摄像机 主要用于主要用于ROBOCUPROBOCUP中型组机器人的中型组机器人的全局视觉定位。全局视觉定位。仰角仰角5 5度，俯角度，俯角6060度：在场地任何度：在场地任何位置都可观察整个场地形势位置都可观察整个场地形势该摄像机性能极为可靠，无移动该摄像机性能极为可靠，无移动部件，是多支世界冠军队伍所使部件，是多支世界冠军队伍所使用的全景视觉系统的核心部件。用的全景视觉系统的核心部件。三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技VoyagerMotionVoyagerMotion运动控制卡运动控制卡通过通过VoyagerMotionVoyagerMotion运动控制卡，用户可以不用直接操作底层的电运动控制卡，用户可以不用直接操作底层的电机驱动器，而通过给出诸如机驱动器，而通过给出诸如“前进前进1010米米”、“左转左转8080度度”“、走、走圆弧半径圆弧半径1010米米”这样的高级指令来直接控制机器人。这样的高级指令来直接控制机器人。在陀螺仪、罗盘等传感器的配合下，运动控制卡以闭环控制的方在陀螺仪、罗盘等传感器的配合下，运动控制卡以闭环控制的方式保证给定命令被精确地执行。式保证给定命令被精确地执行。例如用力踢机器人一脚，机器人在偏航后会自动纠正，回到原来例如用力踢机器人一脚，机器人在偏航后会自动纠正，回到原来的航线上。的航线上。使得机器人实际运行轨迹使得机器人实际运行轨迹接近理想值。大大简化上接近理想值。大大简化上位机策略的编写，方便自位机策略的编写，方便自主导航、路径规划主导航、路径规划 三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技三维电子罗盘三维电子罗盘 主要用于自主机器人定位和导航，以主要用于自主机器人定位和导航，以及姿态测量。及姿态测量。三轴电子罗盘可以进行机器人自身的三轴电子罗盘可以进行机器人自身的滚转、俯仰姿态测量，峰滚转、俯仰姿态测量，峰-峰值（最峰值（最大误差）精度高达大误差）精度高达1 1度，典型精度度，典型精度0.50.5度，分辨率度，分辨率0.10.1度。度。带有电子常平架的罗盘即使倾达带有电子常平架的罗盘即使倾达4040，也能给出精确的航向。，也能给出精确的航向。完善的罗盘自动标定程序将修正平完善的罗盘自动标定程序将修正平台的磁影响。磁场计的宽动态范围台的磁影响。磁场计的宽动态范围（1G1G或或100T100T）允许工作在当地较）允许工作在当地较大的磁场下大的磁场下。三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技GPSGPS模块模块 超低功耗，在连续工作状态超低功耗，在连续工作状态下为下为130mW130mW独有的超低功耗，以及独有的超低功耗，以及32MIPS32MIPS集成的集成的DSPDSP内核，实时内核，实时操作系统控制（操作系统控制（VSDSP VSDSP RTOSRTOS）1212通道通道GPSGPS冷启动时间冷启动时间3535秒，国内最优秒，国内最优秀的寻星时间秀的寻星时间三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技高精度实时高精度实时双目视觉双目视觉系统系统 PTGreyPTGrey公司的光公司的光学定位系统，学定位系统，利用双目视觉原理对目标进利用双目视觉原理对目标进行三维空间定位行三维空间定位提供深度图等各种处理函数提供深度图等各种处理函数代码代码提供完善的提供完善的API(API(开发接口开发接口)和和SDKSDK用于机器人双目视觉定位用于机器人双目视觉定位三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技带球装置带球装置 用于用于ROBOCUPROBOCUP中型组比赛中型组比赛尺寸符合国际比赛规则尺寸符合国际比赛规则要求要求容易安装，简单高效容易安装，简单高效三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件博创科技三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-其他配件其他配件踢球装置踢球装置 用于用于ROBOCUP中型组中型组比赛比赛尺寸符合国际比赛规则尺寸符合国际比赛规则要求要求弹射式踢球，球速大于弹射式踢球，球速大于2.5m/s容易安装，简单高效容易安装，简单高效博创科技为了老师使用方便为了老师使用方便,完全开放所有机器人电路板的原理图完全开放所有机器人电路板的原理图在签定保密协议的前题下在签定保密协议的前题下,为客户提供所有电路板的为客户提供所有电路板的PCBPCB与芯片的源程序与芯片的源程序提供大量演示程序提供大量演示程序提供机器人开发平台的源程序提供机器人开发平台的源程序在签定保密协议的前题下在签定保密协议的前题下,为客户提供机器人软件平台的全部源程序为客户提供机器人软件平台的全部源程序配有使用说明书、实验指导书以及六张配有使用说明书、实验指导书以及六张CD-ROMCD-ROM的配套资源的配套资源提供相应的培训、网上在线问答等技术支持提供相应的培训、网上在线问答等技术支持三、最新型号：三、最新型号：UP-VoyagerIIA-配套资源配套资源博创科技四、我们的目标与梦想四、我们的目标与梦想以以“模块化、按需定制模块化、按需定制”的模式的模式,为老师提供最适为老师提供最适自己需要的智能移动机器人平台自己需要的智能移动机器人平台以配套使用说明书、实验指导书、以配套使用说明书、实验指导书、PPTPPT等的方式，等的方式，为老师提供最优秀的教学资源为老师提供最优秀的教学资源以电路原理图甚至以电路原理图甚至PCBPCB板图、开放源程序的方式，板图、开放源程序的方式，为老师提供最容易扩展的教学科研平台为老师提供最容易扩展的教学科研平台我们深知，老师选购我们的机器人产品，只是我我们深知，老师选购我们的机器人产品，只是我们合作的开始。我们将提供无微不至的售后服务，们合作的开始。我们将提供无微不至的售后服务，尽我们最大努力，当好老师的助手和后勤保障！尽我们最大努力，当好老师的助手和后勤保障！博创科技四、我们的目标与梦想四、我们的目标与梦想我们的目标与梦想我们的目标与梦想与各位老师共同推动中国智能机器人的研究与发展，为机器人智能化、为机器人时代的到来付出自己的一份薄力！当前，世界范围内的机器人研究尚处于各自为政的状态。我们将努力探索一种通用性的研究平台，与各位老师共同努力，建立中国先进机器人的标准，乃至世界先进的标准！博创科技四、我们的目标与梦想四、我们的目标与梦想我我们们一一直直在在超超越越