UGV01-X3 Waveshare Танк гусеничный с ИИ

Созданный производителем Waveshare интеллектуальный мобильный робот на гусеничной платформе UGV01-X3 олицетворяет собой пример современного взгляда на роботостроение. Компактная и лёгкая модель самоходного робота UGV01-X3 представляет идеальное решение, направленное на развитие интереса к разработке и моделированию электронных проектов с использованием методов дистанционного радиоуправления или наделённых искусственным интеллектом. UGV01-X3 собран из новейших высококачественных электронных компонентов и оснащён всем необходимым для реализации варианта польностью автоматизированного дрона. Конструкция UGV01-X3 отличается повышенной проходимостью по бездорожью и прекрасными амортизирующими характеристиками. Его корпус выполнен из 2-мм листового алюминиевого сплава марки 5052, надёжно защищает внутренне содержание в процессе эксплуатации.

В роли центра принятия решений ("мозга") робота UGV01-X3 используется цифровая платформа Horizon Sunrise X3 PI с 4-ядерным процессором ARMv8 Cortex-A53 и 4ГБ оперативной памяти DDR4. Одноплатный компьютер Horizon Sunrise X3 PI заточен под приложения искуственного интеллекта, поддерживает работу с операционными системами для роботов (ROS1/ROS2). На его борту установлен специализированный 2-ядерный BPU-чип с архитектурой Бернулли, имеющий вычислительную производительность в размере 5 TOPS. На мир робот "смотрит" фронтальной камерой с отключаемой функцией ночного зрения. Обстановку вокруг себя на расстоянии до 12 метров UGV01-X3 оценивает с помощью всенаправленного сканера-лидара LD19.

Подвижной частью робота управляет многофункциональный драйвер со встроенным контроллером ESP32. Связь между платой драйвера и хост-платформой Horizon Sunrise X3 PI осуществляется через последовательную коммуникацию. Кроме того, у драйвера двигателя представлена опция беспроводной связи WiFi с настраиваемыми режимами точка доступа/клиент и Bluetooth. Периферия драйвера UGV01-X3 включает в себя 0,91" OLED-экран для вывода внутренней информации, 9-осевой инерционный измерительный блок (IMU) для точной трёхмерной ориентации в пространстве, слот карты памяти, датчик температуры и другие функции. Фронтальная камера соединена с хост-платформой, сканер-лидар подключен к ESP32-драйверу. Два мощных мотора-редуктора DCGM-3865 с высококачественными металлическими шестерёнчатыми механизмами позволяют мобильному роботу уверенно передвигаться с высокой скоростью до 1 метра в секунду и нести на себе полезную нагрузку до 6.2кг. Оба двигателя робота с датчиком обратной связи позволяют в реальном времени получать данные о скорости передвижения. Двухсторонняя независимая пружинная подвеска в шасси UVG01-X3 обеспечивает хорошую амортизацию при движении, эффективно снижая силу удара о неровности рельефа.

Гусеничный танк-разведчик UGV01-X3 полноценно работает от 3 литиевых аккумуляторов 18650, устанавливаемых в отсек держателя последовательно (элементы 18650 не входят в комплект). За исправное состояние батареи и бесперебойное питание электроники отвечает встроенный модуль заряда/разряда UPS с функцией мониторинга напряжения на чипе INA219. Система питания UGV01-X3 содержит защиту батареи от реверсивного расположения её полюсов в виде светодиодной индикации. Мобильный робот заряжается от 12-вольтового зарядного устройства через специальный разъём, расположенный на корпусе. Рядом с разъёмом питания выведены WiFi-антенна от модуля ESP32. Здесь же встроена кнопка включения питания драйвера и моторов. Дополнительно присутствуют порты зарезервированного интерфейса для установки WiFi-антенны от хост-контроллера.

Технические характеристики

• Модель: UGV01-X3 Crawler Chassis Mobile Robot
• Производитель: Waveshare
• Хост-контроллер: Horizon Sunrise X3 PI
  
  • Производительность: 5 TOPS
  • Процессор: 64-разрядный 4-ядерный ARMv8 Cortex-A53@1.5ГГц
  • Память ОЗУ: 4ГБ DDR4
  • ОС: Ubuntu 20.04, ROS1/ROS2
• Поддержка цифровой платформы: Raspberry Pi/Zero, Nvidia Jetson Nano/Orin Nano и др.
• Лидар: LD19 DTOF (Direct Time of Flight) UART Laser Lidar
  • Диапазон измерения расстояния: 0.02 ~ 12м ±45мм
  • Частота измерения: 4.5кГц
  • Частота сканирования: 5 ~ 13Гц (типовое значение 10Гц)
  • Угол сканирования: 360°
• Фронтальная оптика: камера MIPI CSI-2 с функцией ночного видения
• Питание: 9~12В DC (3 элемента 18650 Li-Ion)
• Время работы от батареи: до 1 часа
• Время заряда батареи: 1.5 часа
• Дисплей: 0.91 дюйма
• Грузоподъёмность, макс.: 6.2кг
• Интерфейсы: WiFi AP/STA, UART-TTL, последовательная шина серво, I2C
• Количество ведущих колёс: 2
• Подвеска: независимая, 4х2
• Тип мотора: DCGM-3865, 12В, 240 об/м, редуктор 1:42
• Мощность мотора: 2х 5.2Вт
• Обратная связь, энкодер: 11 сигналов/оборот (формула =11х42)
• Скорость движения: 0.25~1м/с
• Радиус поворота, мин.: 0м (разворот на месте)
• Угол вертикального восхождения, макс.: 36°
• Дорожный просвет (клиренс): 21.94мм
• Ширина гусеничной цепи: 44.5мм
• Несущие направляющие для груза: 2х 1020
• Материал корпуса: 2мм алюминиевый сплав марки 5052
• Размеры шасси: 231 х 197 х 151мм
• Вес: 2.15кг (нетто), 3.48кг (брутто)

Комплектация

• Мобильный гусеничный робот UGV01-X3 Waveshare (собранный) - 1шт
• WiFi-антенна 2.4ГГц - 1шт
• Набор аксессуаров - 1комп
• Зарядное устройство 12.6В, 2А DC - 1шт
• Кабель USB - 1шт
• Карта памяти MicroSD 32GB - 1шт
• Картридер USB-MicroSD - 1шт
• Планка Пикатинни - 1шт
• Чехол для хранения - 1шт

Физические размеры, мм

Документация и ПО

1. Руководство пользователя, исходники программ и загружаемые ресурсы (для шасси UGV01, web-страница проекта)
2. Справочник разработчика на платформе Horizon Sunrise X3 PI (кит., web-ресурс)
3. ROS-фреймворк (web-страница проекта)