塔克创新出品的系列入门ROS智能机器人学习开发平台，包括麦克纳姆轮机器人，四轮差速机器人，两轮差速机器人，阿克曼转向小车等平台。可实现SLAM建图导航、自动避障、雷达跟随、视觉巡线、三维建图、手机APP图传等功能，提供详细的ROS视频教程、代码讲解和开发指导PDF手册，适合ROS学习、算法验证和二次开发。

1. 机器人介绍

本产品为基于树莓派4B处理器开发的ROS教育科研机器人，机器人采用类似真实汽车的阿克曼转向机构，前轮通过舵机转向，后轮为电子差速，是最接近汽车的无人驾驶验证平台。

机器人搭载ROS(Robot OperatingSystem) 机器人操作系统，ROS是一个适用于机器人的开源操作系统。提供了操作系统应有的服务，包括硬件抽象，底层设备控制，常用函数实现，进程间消息传递，以及包管理。它还提供用于获取、编译、编写和跨计算机运行代码所需要的工具和函数，可帮助您快速构建机器人应用程序。从驱动程序到最新算法，再到强大的开发人员工具，ROS可以满足您下一个机器人项目的需要。

机器人系统组成框图如下所示。

2. 功能介绍

机器人具有丰富功能，功能列表如下。

基础功能	ROS里程计反馈
	IMU数据融合，姿态解算
	多段式电量计功能，电压检测，低压保护
	支持线速度、角速度校准，IMU自动校准
	电机PID参数图像化调试
	键盘遥控，无线手柄调速控制
	安卓APP图传，摇杆体感控制
	Rviz话题消息可视化，Rqt工具集数据可视化
建图导航	支持多种激光雷达建图算法
	Gmapping，Hector，Karto，Cartographer SLAM算法建图
	选定区域建图，机器人自动探索建图
	安卓手机APP建图导航
视觉处理	获取1080p高清图像
	集成OpenCV图像处理库
	基于OpenCV的人脸检测，人体检测，边缘检测等基础例程
	基于OpenCV的视觉巡线
	二维码扫描跟踪，摄像头内参标定
	Web网页图像显示
深度相机	VSLAM 三维彩色地图构建
	ORB_SLAM 视觉定位
	模拟激光雷达建图建图导航
	获取点云图像，深度图像数据
扩展功能	激光雷达人体跟随
扩展功能	多机器人编队部署

2.1. SLAM建图导航

机器人采用里程计，IMU加速度陀螺仪，激光雷达等多种传感器EKF融合建图技术，可通过键盘，鼠标，手柄控制机器人建图，机器人也可自动探索建图建图。

支持主流的Gmapping，Hector，Karto，Cartographer建图算法，Cartographer算法为谷歌基于图优化技术开发，闭环修正地图，建图更精准。

机器人可实现自动导航避障功能，遇到障碍物可自动躲避并重新规划路径。机器人采用move_base经典导航框架，A star全局路径规划算法，TEB局部路径规划算法。基于AMCL自适应蒙特卡洛定位算法定位。

支持单点，多点导航功能，先进的导航技术，可应用于家用扫地机器人，送餐机器人，自动送货物流小车等产品开发。

2.2. 三维建图导航

机器人可实现基于激光雷达和深度相机视觉融合的方法RTAB-VSLAM构建三维彩色地图，机器人可以在三维地图下导航避障，支持全局重定位。

2.3. 机器视觉

机器人搭载高清相机或深度相机，并且集成OPenCV图像处理库，可实现基本的图像处理功能，提供20多个常用图像处理算法。

机器人实现了基于OpenCV摄像头巡线功能，支持自定义巡线颜色，可通过图形界面调整巡线颜色，操作方便，寻迹线可使用工业电工胶带制作。

机器人支持基于OpenCV的二维码AR标签检测，支持二维码标签动态跟踪检测，二维码姿态位置坐标获取，支持多个二维码同时识别，支持二维码标签生成功能。

2.4. 手机APP

机器人可通过手机APP控制，实现图像传输，远程遥控，建图导航等操作。APP基于基于Rosjava 设计，具有ROS控制的API接口，我们提供APP源码，用户可参考我们提供的源码开发自己的专用手机APP。

2.5. 多机编队

机器人支持多机编队群组控制，包含多个机器人通信，多个机器人运动控制，多个机器人在一个地图下导航等功能例程。

3. 规格参数

机器人规格参数如下表所示。

参数名称	内容
产品名	阿克曼转向 ROS机器人(树莓派版本)
产品型号	XTARK-AKMX1系列
运动学模型	阿克曼转向移动运动学模型
ROS版本	Melodic版本(Ubuntu 18.04)
编程语言	ROS层C++/Python，STM32驱动板C语言
ROS控制器	树莓派4B 2G/4G/8G版本 , 32G/64G内存卡
虚拟机系统	Ubuntu 18.04 + ROS Melodic
激光雷达	思岚A1-高速版/思岚A2(可选)
普通相机	订制 1080P 120°广角高清USB相机
深度相机	深度640*480 30FPS / RGB 1080P
运行参数	线速度2m/s 最小转弯半径0.3m
电机编码器	直流减速电机编码器900脉冲/圈
舵机	20KG全金属数字舵机(XDS-820A)
IMU	加速度陀螺仪 AHRS姿态解算
OLED显示屏	0.96寸OLED显示屏用户可编程界面
充电器	14V 1.5A充电器(3C FCC认证)
电源输出口	2个12V@8A， 2个5V@3A
底盘材料	底盘和扩展板均为铝合金板(表面氧化喷砂)
尺寸重量	280X190X190MM 2.3KG
电池容量	12V 7000mAh(7AH) 带锂电池保护板
续航时间	10~24小时(不同使用状态有差异)

机器人产品尺寸:

3.1. 树莓派处理器

ROS控制器采用树莓派4B，运行Ubuntu 18.04系统，具体型号有差异。安装有ROS机器人操作系统，ROS版本为Melodic Morenia版本，作为机器人端ROS节点控制器。

树莓派4B对比3B+升级明显，主要功能包括高性能Cortex-A72 64位四核处理器，2路micro-HDMI端口支持分辨率高达4K的双显示屏，高达4Kp60的硬件视频解码，高达4GB的RAM，双频2.4/5.0 GHz无线局域网，蓝牙5.0，千兆以太网，USB 3.0和PoE功能(通过单独的PoE HAT插件)。

树莓派4B/3B+配置对照表。

3.2. 激光雷达参数

机器人搭载思岚A1高速版，高速版为塔克创新针对思岚A1的升级雷达。

高速版雷达最大扫描频率15HZ，性能对比标准版提升3倍，综合性能媲美思岚A2，高速扫描下具有更好的建图导航效果。另外升级版雷达可手动关闭雷达，支持5.5Hz/15Hz两种扫描频率切换，具体数据对比如下。

版本比较	思岚A1 高速版	思岚A1 标准版	思岚 A2
测量半径	12M	12M	12M
测量频率	8000次/秒	8000次/秒	8000次/秒
扫描频率	5.5/15HZ	5.5HZ	5-15HZ
扫描时间	67ms	180ms	67ms
零售价格	---	499￥	1900￥

3.3. STM32控制器

机器人运动控制采用STM32控制器，支持USB一键下载，支持SWD调试，提供原理示意图，提供示例代码，可做STM32机器人二次开发。

STM32控制器参数表如下图所示。

核心控制器	STM32F103(ARM Cortex-M3)
电源特性	2路 5V@3A(MAX)
驱动电机数量	2路AB编码器电机
电机驱动芯片	TB6612(平均1.2A，峰值3.2)
IMU传感器	MPU6050 三轴加速度，三轴陀螺仪
舵机接口	4路PWM舵机接口(独立供电，带过流保护)
调试接口	USB串口(TYPE-C) SWD接口
板载资源	LED x 2 \| key x 1 \| 蜂鸣器 x 1
扩展接口	UART x2 \| SPI x1 \| IIC x1 \| GPIO x9

3.4. 相机模组

机器人搭载高端RGBD深度相机，可探测三维彩色深度信息，配备高端ISP芯片，可自动根据环境光调节快门优化图像，适合机器人视觉图像处理。

规格参数如下表。

RGB像素	1080P
深度分辨率	640480/320240
深度最大帧率	30FPS
视频分辨率	1280*720
视频最大帧率	30FPS
麦克风	双数字麦克风

4. 产品资料

机器人配套丰富产品资料，包括说明学习手册，技术文档，视频教程等。

在此，小编悄悄告诉你，这款阿克曼小车可以选配高端大气上档次铝合金收纳箱啦！

为了让顾客可以在使用的时候可以方便携带机器人出行，塔克特地为顾客定制一款全铝合金收纳箱。具体包装携带效果见下图。需要此收纳箱可以在淘宝告诉客服哦！

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