Stikkord: Nav2]

Publisert av — Legg igjen en kommentar

Bygge autonom lagerrobot med ROS 2: Fra CAD-design til ferdig løsning

En utvikler har delt sin erfaring med å bygge en komplett autonom mobilrobot (AMR) for lagerautomatisering ved hjelp av ROS 2. Prosjektet dekker alt fra CAD-design i Fusion 360 til avansert navigasjon og presis docking med ArUco-markører.

Utviklingen av autonome lagersystemer blir stadig mer tilgjengelig for hobbyister og mindre bedrifter takket være åpen kildekode-verktøy som ROS 2. La oss se hvordan dette omfattende robotprosjektet ble realisert fra bunn av.

Systemarkitektur og teknisk stack

Roboten bygger på en solid teknisk foundation med ROS 2 som hovedrammeverk. Chassiset ble designet i Fusion 360 før det ble eksportert til URDF-format for bruk i ROS-økosystemet.

Den tekniske stacken består av flere sentrale komponenter:

  • Nav2 for navigasjon og ruteplanning
  • ArUco-basert visuell docking for presis justering ved hyller
  • Tilpasset waypoint-sekvensering for flerhylle-oppgaver
  • Gazebo og RViz for simulering og visualisering

Dette gir roboten mulighet til å autonomt navigere mellom ulike hyller, hente varer og levere dem til angitte soner uten menneskelig inngripen.

Utfordringer med LiDAR og odometri

En kritisk utfordring oppsto da LiDAR-punktskyen roterte sammen med roboten i RViz, noe som ødela kartlegging og navigasjon. Problemet viste seg å være en odom/TF mismatch under svinger.

Løsningen ble å utvikle en Ground TruthOdom-node som bruker Gazebo pose-data for å publisere stabil /odom og konsistent TF, inkludert håndtering av tidsstempel-problemer mellom ROS og Gazebo.

Denne typen debugging og problemløsning er typisk for robotikkprosjekter og viser viktigheten av å forstå TF-systemet i ROS grundig.

Praktisk anvendelse og resultater

Det ferdige systemet demonstrerer imponerende kapasiteter ved autonomt å betjene forespørsler for spesifikke hyller (Hylle B og Hylle C) og levere varene til utleveringssonen. ArUco-markørene sikrer presis posisjonering ved hver hylle, noe som er kritisk for pålitelig varehåndtering.

Prosjektet viser hvordan moderne robotikk-verktøy kan kombineres for å skape sofistikerte automatiseringsløsninger. For hobbyister og studenter representerer dette en excellent læringskilde for avanserte ROS 2-konsepter som transformasjoner, navigasjon og sensorfusjon.

Systemet er fullt kompatibelt med standard ROS 2-distribusjoner og kan tilpasses ulike lagerlavouter og robotplattformer. OpenCV-integrasjonen for ArUco-deteksjon gjør løsningen robust og kostnadseffektiv sammenlignet med proprietære docking-systemer.

Kilde: ROS Discourse

Relevante produkter fra RoboNordic

Publisert av — Legg igjen en kommentar

Student bygger autonom rullestol med ROS 2 – se hvordan robotteknologi revolusjonerer helsetjenester

En datastudent fra Nigeria viser hvordan ROS 2 kan brukes til å bygge autonome rullestoler for kliniske miljøer. Prosjektet kombinerer avansert navigeringsteknologi med sikkerhetskritisk design for å hjelpe pasienter med mobilitet.

Hariss Abdraman Tahir, en datastudent ved University of Maiduguri, demonstrerer hvordan moderne robotteknologi kan løse reelle problemer i helsetjenester. Som sitt avsluttende studieprosjekt utvikler han en prototype av en automatisert navigasjonsrullestol spesielt designet for bruk i kliniske miljøer.

ROS 2 som fundament for medisinsk robotikk

Prosjektet baserer seg på ROS 2 Jazzy Jalisco, den nyeste versjonen av Robot Operating System. Dette valget gir flere fordeler for sikkerhetskritiske applikasjoner:

Systemet integrerer autonom navigering, sanntids hinderdeteksjon, sikkerhetskritisk design og menneske-maskin-interaksjon for å skape en pålitelig løsning for kliniske miljøer.

ROS 2s forbedrede sikkerhet og deterministiske oppførsel gjør det ideelt for medisinsk utstyr hvor pålitelighet er avgjørende. Nav2-rammeverket håndterer den komplekse navigeringen gjennom trange korridorer og travle sykehusområder.

Tekniske spesifikasjoner og implementering

Rullestolen bruker en kombinasjon av sensorer og programvare for å oppnå autonom navigering:

  • Navigeringssystem: Nav2 for baneplanning og hinderunnvikelse
  • Persepsjon: Datamaskinssyn for sanntids miljøforståelse
  • Simulering: Gazebo for testing av sikkerhetskritiske scenarier
  • Hardware-integrasjon: Embedded systemer for sensor- og aktuatorkontroll

Den største utfordringen ligger i å balansere autonomi med brukerkontroll. Systemet må kunne navigere selvstendig samtidig som det gir brukeren mulighet til å overstyre ved behov.

Fremtidsperspektiver for robotikk i helsetjenester

Dette prosjektet viser hvordan tilgjengelig robotteknologi kan tilpasses spesifikke behov i helsetektoren. Tahirs arbeid med ROS 2 demonstrerer at komplekse autonome systemer ikke lenger er forbeholdt store forskningsinstitutter.

Utviklingen av slike systemer åpner for nye muligheter innen assisterende teknologi. Med ROS 2s modulære arkitektur kan lignende løsninger tilpasses for ulike mobilitetshjelpemidler og kliniske miljøer.

For hobbyister og studenter som ønsker å utforske lignende prosjekter, tilbyr ROS 2 Jazzy Jalisco et solid utgangspunkt med omfattende dokumentasjon og et aktivt utviklermiljø. Kombinasjonen av simulering i Gazebo og ekte hardware-testing gir en komplett læringsskurve for robotikkutvikling.

Kilde: ROS Discourse

Relevante produkter fra RoboNordic