相信大家一定還記得好奇號和機(jī)遇號火星車登陸時激動人心的場景吧,人類又一次打開了火星的大門開始深入地探索。
幾年過去了,你是否還在懷念火星車的樣子呢?為了滿足粉絲們的熱情,噴氣動力實(shí)驗(yàn)室(JPL)開源了一款火星漫游者全套軟硬件模型,供世界各地的愛好者創(chuàng)造自己的漫游者。這也是想入坑機(jī)器人、控制、電子制作的好機(jī)會呢!
有兩款顏色哦
在整個項(xiàng)目里主要文件分為電氣、機(jī)械和軟件部分。每一部分都有詳盡的開箱指南來指導(dǎo)我們一步步制作。下面就讓我們一起來看看吧!
這款開源的漫游者小車長寬大約30cm,重量11.34kg。根據(jù)文檔來,在5200mAh電池下可以實(shí)現(xiàn)五小時的續(xù)航。雖然速度有點(diǎn)慢只有約17cm/s,不過在充滿障礙的火星上自主運(yùn)動已經(jīng)算很快了!
機(jī)械部分
機(jī)器人的基礎(chǔ)是機(jī)械,這部分主要包含了輪子、身體和轉(zhuǎn)向架、差動轉(zhuǎn)軸幾個部分。
所有的結(jié)構(gòu)都附有CAD圖紙.stl文件,可以根據(jù)需要自己加工或者3D打印。一個周末的時間機(jī)身基本就可以加工完成并組裝好啦。
電氣部分
在準(zhǔn)備機(jī)械部分的同時,電氣也可以開工了!
在安裝所有的電氣設(shè)備前,都應(yīng)該先測試其功能和接線,JPL貼心的提供了供電系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的所有接線圖。按照接線先測試好自己的電機(jī)和驅(qū)動板,通過之后就可以安裝在組裝好的機(jī)器人本體上了。
這里主要包括了六個輪驅(qū)動電機(jī)和編碼器,四個轉(zhuǎn)向電機(jī)和編碼器,以及各種用戶設(shè)備和一塊樹莓派3主控板,主要以串口通信的方式進(jìn)行控制。
接線圖
軟件
在完成了機(jī)械組裝和電氣連接之后,現(xiàn)在可以開啟軟件模式了。所有的控制和處理都在樹莓派上進(jìn)行。軟件是基于python寫成的,其中包含了電機(jī)控制、串口通信、外設(shè)等已經(jīng)寫好的工具,調(diào)用后稍加改動即可運(yùn)行。
開源工具包里還提供了手柄、安卓app來控制它,不過根據(jù)通信協(xié)議你也可以寫自己編寫程序來控制。
完成以上步驟后,你的機(jī)器人就可以開動了。這可以作為一個實(shí)驗(yàn)性平臺來搭載其他的有效載荷實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的任務(wù),可以基于它制作野外機(jī)器人,安裝更為豐富的傳感器、配備更加強(qiáng)大的算法來使得它變得更加智能。
JPL的研究人員表示,開源這一套漫游者項(xiàng)目的目的一方面在于推動學(xué)生和愛好者們對于機(jī)器人特別是火星機(jī)器人的興趣。這個項(xiàng)目不僅給出了制造機(jī)器人的方法,更在文檔中詳述了設(shè)計(jì)的工程經(jīng)驗(yàn)和方法。同時提供了包括機(jī)械、軟件、電氣等各個方面的教程,在制作過程中掌握一系列能力。更重要的是,除了教育之外JPL更想集中群眾的智慧,一同改進(jìn)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)秀的火星車。
夢想還是要有的,萬一去火星了呢?不如就先從這個小車開始吧!嘗試著改進(jìn),加上一些自己的傳感器,設(shè)計(jì)幾個算法?說不定哪天我們的設(shè)計(jì)可以上天去火星呢!
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原文標(biāo)題:噴氣動力實(shí)驗(yàn)室開源火星漫游者全套軟硬件模型,從這里開始你的造車夢吧!
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