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【自造DIARY】作為 ROS系統入門教具的霹靂車

   
作者:CIRCUS Pi

近幾年來,開源的機器人操作系統—ROS(Robot Operating System),逐漸地被世界各地的開發與研究人員採用,ROS 系統的介紹可以參考「55 家以上世界級企業使用的機器人系統—ROS 機器人操作系統介紹」。若是能夠學會如何使用 ROS 系統,相信對於想獲得上述介紹文章所提及企業之工作機會的你,會是一個加分項目非常大的技術。

ROS 系統是一個開源系統,網路上擁有眾多的學習資源,最經典的不外乎是 ROS 系統的官方教學文件—「 ROS tutorial 」,在官方教學文件中,你可以學習到基礎的 ROS 系統操作方式,但是當學習到一定程度時,大部分的人都會產生一種想法:「若是單純地在電腦中操作,沒有實體的機台測試,感覺還是沒有學會 ROS 」。為此,創客萊吧 MakerLab 特別設計了一款入門級的教具—「霹靂車」,來幫助你更快的學好 ROS系統喔!

ROS 官方教學文件學會基礎操作後,下一步應該要學習什麼?

當 ROS 官方教學文件全部完成後,相信你對於 Linux 系統以及 ROS 系統應當都會有初步的理解,接下來的學習,創客萊吧 MakerLab 建議的是「學習自行設計 ROS 系統,完成簡單的操控 GPIO 功能」。

話雖如此,但若是電腦直接接上 Arduino 等微控制器,學習如何透過 ROS 系統操控 GPIO,會讓 ROS 系統的無線通訊功能失去意義。因此,在學習此項目時,利用可以安裝 ROS系統、附有 GPIO 腳位的單板電腦將會是較好的選擇,此次教學的霹靂車也是採用此種規格的單板電腦,它的好處有以下幾點:

  • 作業系統為 Ubuntu 16.04 LTS ,開源的作業系統讓你不煩惱授權問題
  • 硬碟空間大小為 16GB,並且可隨時更換硬碟空間
  • 搭載的 ROS 系統版本為 Kinetic
  • 配備多達 4 個 USB 接口、1 個乙太網路接口,40 個 GPIO 腳位,擴展性強韌
  • 使用 HDMI 作為螢幕輸出,縮小體積
  • 擁有 WiFi 與藍芽功能,讓無線通訊變得更加方便

因為霹靂車作業系統採用 Ubuntu 16.04 LTS,讓你除了學習使用 ROS 系統之外,也能夠使用時下最夯的程式語言「Python」,來學習 GPIO 喔!更令人興奮的是,你也可以透過設置電腦與霹靂車之間的區域網路,學習「 如何佈署 ROS 系統至多台機器,形成多台機器的無線通訊」。

利用 ROS 系統遠端遙控霹靂車影像辨識組附有的 GPIO 腳位

利用 ROS 系統自行設計移動平台

當我們可以透過 ROS 系統操控 GPIO 功能後,接下來最想玩的莫過於一台可以自己遙控的移動平台啦!為了完成這個目標,創客萊吧 MakerLab 在霹靂車原有的單板電腦上,擴充了一個馬達控制板,讓你不必煩惱移動平台的硬體配置,直接無痛接軌的從簡單操控 GPIO 功能,升級至可以遠端遙控的移動平台。

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