隨著移動(dòng)機(jī)器人性能的不斷完善，集靈活性、可靠性、安全性、擴(kuò)展性于一體的移動(dòng)機(jī)器人開始替代人從事危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境作業(yè)和人所不及的環(huán)境作業(yè)，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)展至無人駕駛、城市安全、國防和空間探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。移動(dòng)機(jī)器人研究也隨之成為機(jī)器人研究領(lǐng)域最為活躍的方向之一。
移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)作為移動(dòng)機(jī)器人研究和開發(fā)的重要工具，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人和人工智能成果導(dǎo)向教育。目前，國內(nèi)研究移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)的企業(yè)已經(jīng)有不少，但不同企業(yè)推出的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)各有差異，有些價(jià)格偏貴、有些平臺(tái)資源有限、有些則二次開發(fā)困難。
此外，移動(dòng)機(jī)器人的研究往往涉及多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，然而目前市面上現(xiàn)存的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)大多存在只適合單一環(huán)境，不能滿足用戶多樣化應(yīng)用場(chǎng)景的問題。這成為阻礙行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)問題之一，嚴(yán)重阻礙了移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)行業(yè)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。
為探索行業(yè)痛點(diǎn)解決方案，助力行業(yè)發(fā)展更進(jìn)一步，進(jìn)入機(jī)器人科教領(lǐng)域多年、一直堅(jiān)持移動(dòng)平臺(tái)研究的硅步機(jī)器人推出一款靈活、強(qiáng)大、開箱即用的戶外全地形移動(dòng)平臺(tái)RIA ODO。
▍機(jī)械結(jié)構(gòu)原理借鑒自火星車
RIA ODO 是硅步機(jī)器人自主研發(fā)的一款戶外中型移動(dòng)平臺(tái)，可以在室內(nèi)或者室外使用。可適應(yīng)環(huán)境地面崎嶇不平的粗糙地形和環(huán)境表面凸起高度小于在200mm、地形傾角小于30度的表面等多種戶外地形應(yīng)用場(chǎng)景。RIA ODO 適應(yīng)性也較強(qiáng)，在海拔-500m至1300km，工作環(huán)境溫度5~40 ℃ 的環(huán)境下均可正常工作。
在整車設(shè)計(jì)上，硅步RIA ODO采用的是與火星車“勇氣號(hào)”“機(jī)遇號(hào)”相同的結(jié)構(gòu)原理——差動(dòng)搖桿的輪式機(jī)械結(jié)構(gòu)。差動(dòng)機(jī)構(gòu)是搖桿式移動(dòng)機(jī)器人的重要組成部分，通過將機(jī)器人左右搖桿的擺角進(jìn)行線性平均，并轉(zhuǎn)化為機(jī)器人主車體的擺角輸出，可以保持機(jī)器人主車體的相對(duì)平衡，能夠有效地減小地形變化對(duì)主車體的影響，同時(shí)可以使得機(jī)器人較為均勻地向各個(gè)車輪分配車體重量，并且各車輪都能隨著地面的起伏被動(dòng)地自由調(diào)整位置，這為RIA ODO較強(qiáng)的運(yùn)行平穩(wěn)性、抗顛覆能力提供了重要保障。
此外，大功率伺服電機(jī)的配置令RIA ODO同時(shí)還具有了優(yōu)異的越障能力和負(fù)載能力，RIA ODO負(fù)載重量最高可達(dá)100kg。
在搖臂轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上，硅步RIA ODO也采用了差動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過將機(jī)器人底盤安裝在左右輪段上，左右輪段通過機(jī)器人底盤用軸承連桿連接。相對(duì)于機(jī)器人底盤，在越過障礙物或異常表面時(shí)，車輪段會(huì)反向旋轉(zhuǎn)，保持車輪與表面的接觸，這也有助于機(jī)器人底盤不會(huì)傾斜太多，并保持兩個(gè)車輪段的平均俯仰角。這確保了集成在機(jī)器人頂部的設(shè)備在機(jī)器人懸停在崎嶇的表面時(shí)具有最小的俯仰角。
▍500米內(nèi)均可遙控的RC操作系統(tǒng)
硅步RIA ODO的操作非常簡單，RIA ODO 完全加載了所需的軟件包，并提供了預(yù)先設(shè)置，開箱后完成必要的裝配后即可使用，開機(jī)即可自主運(yùn)行。通過操縱配備的RC控制器用戶可以實(shí)現(xiàn)可視距離<500米范圍內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)距離機(jī)器操控。RIA ODO在機(jī)器人完全上電后將自動(dòng)啟動(dòng)RC控制節(jié)點(diǎn)。不需要從遠(yuǎn)程PC單獨(dú)啟動(dòng)文件。
▍多種擴(kuò)展接口保障可擴(kuò)展性
在擴(kuò)展性方面，RIA ODO機(jī)器人配備了用于遠(yuǎn)距離通信的無線網(wǎng)絡(luò)（可視距離大于300米）。同時(shí)，在機(jī)器人的頂部以及前部也預(yù)留了多種用于擴(kuò)展的接口。RIA ODO在機(jī)器人頂部預(yù)留了690x430mm的可擴(kuò)展空間，在機(jī)器人前部也預(yù)留了傳感器安裝面板，可擴(kuò)展空間非常充裕。在機(jī)器人頂部和前部，RIA ODO還預(yù)留了1個(gè)HDMI端口，3個(gè)USB3.0端口，和2個(gè)網(wǎng)口。
RIA ODO同時(shí)還配備了大容量電池和可靠的控制系統(tǒng)，兩者相輔相成，構(gòu)成RIA ODO的超高可靠性，保證機(jī)器人能長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。RIA ODO配備的大容量電池，在無負(fù)載的情況下可運(yùn)行6-7小時(shí)，充電適配器輸入200-230V AC，50-60Hz 輸出54.3V@20A，充電時(shí)長僅需2.5h。
在傳感器及安全模塊方面，RIA ODO使用的是光學(xué)增量編碼器，配置了1個(gè)IMU 用于機(jī)器人轉(zhuǎn)向監(jiān)測(cè)和1個(gè) IMU 用于平衡連桿角度監(jiān)測(cè)，在機(jī)器人的后部也配置了1個(gè)急停按鈕。此外，RIA ODO的防護(hù)等級(jí)為IP65，這充分保障了機(jī)器人的安全性。
作為移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)平臺(tái)，RIA ODO整體系統(tǒng)基于ROS構(gòu)建，支持ROS開發(fā)，用戶可自行搭建部署仿真環(huán)境，配置相應(yīng)運(yùn)行路徑，實(shí)現(xiàn)建圖、導(dǎo)航、避障、路線規(guī)劃等。
▍應(yīng)用場(chǎng)景
★相關(guān)科研領(lǐng)域
★室外平臺(tái)原型機(jī)搭建
★基于戶外移動(dòng)平臺(tái)的復(fù)雜機(jī)器人系統(tǒng)的搭建
★工業(yè)應(yīng)用，如巡檢機(jī)器人
★增加GPS，激光雷達(dá)等傳感器實(shí)現(xiàn)戶外自主應(yīng)用
▍產(chǎn)品參數(shù)預(yù)覽
