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# 一、RabbitRobot寓意
>[!important]
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>**“Rabbit”** 代表着 **敏捷、灵活和机智**，这些正是我们设计移动机器人（ROS小车）和机械臂时所追求的目标。兔子善于穿梭于复杂环境，这正象征着我们的小车系统对复杂环境的感知与导航能力。
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> **“Robot”** 则代表着我们的核心技术基础——机器人系统，融合了 **ROS技术、智能控制、机械臂操作、路径规划等模块化智能系统**。
>
>将两者结合，**“RabbitRobot”**不仅寓意 **一台像兔子一样聪明灵活的机器人**，也体现了我们系统的 **高效、轻巧与智慧**。
# 二、最终实现目标
> [!tip]
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> - ## 三辆车：按优先级排序 （注：1、2同步进行)
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> - ### 1. ROS2可载重物的自动驾驶大车
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> - ### 2. ROS2自动驾驶小车
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> - ### 3. ROS2二轮平衡车（选）
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> - ## 功能：
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> - ### 雷达建图：2D雷达 + 4D雷达
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> - ### 自主导航：
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> - ### 自动避障：
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> - ### 语音控制： 天问51
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> - ### 目标检测：
# 三、ROS2自动驾驶小车设计方案
# 1.系统选择：
## Ubuntu22.04、ROS2（humble）/ Ubuntu24.04、ROS2（jazzy） + Docker (28.1.1)
> [!note]
>
> ROS的全称是Robot Operating System(机器人操作系统)，其是开源的。虽 然ROS名称是操作系统，但是其本质一套机器人开发标准、库和工具的集合， 它是需要在Ubuntu、Windows等电脑操作系统下运行的。
>
> ROS最重要最基本的特性是其提供了一个通信环境，在该通信环境内， 所有机器人、传感器的数据都可以通过编程实现共享，该通信环境使用无 线、有线网络都可以实现。
>
> 由于ROS的开放性，以及其提供的优秀的开发标准、库、工具和通信环 境，越来越多的工程师开始使用ROS进行机器人开发，也有越来越多的机器 人硬件厂商提供了ROS的接口支持。
>
> 到现在，使用ROS进行机器人开发已成主流，个人开发者使用ROS也可 以轻易搭建一台机器人。
>
> 如果一个机器人的上层决策部分是以ROS为基础的，那么我们就称该机 器人为ROS机器人。
>
> 
# 2.执行：运动底盘
- ## 电源电池
### 提供能源。
- ## 控制器、驱动器
### 控制器产生控制信号，驱动器放大信号以驱动电机。 可以驱控一体设计。
### ROS机器人控制板
```bash
# 重载规则
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger
# 检查软链接
ls -l /dev/wheeltec_mic
ls -l /dev/myserial
# 停止
pkill -f "wheeltec_mic_ros2"
#底层驱动
ros2 run yahboomcar_bringup Mcnamu_driver_x1
#键盘控制
ros2 run yahboomcar_ctrl yahboom_keyboard
```
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- ## 电机、舵机
### 电能转化为动能的装置。
> [!note]
>
> ### 电机 （37-520 编码金属电机、减速比 1:30、空载转速 333RPM）：
>
> - ### 带增量编码器的直流有刷减速电机（电机+电源+无刷调速器）
- ## 轮子
### 连接电机，根据应用需求选择不同的轮子。
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- ## 运动底盘
### 以上4部分安装到车架上即可组成一个运动底盘。
- ## 底盘材质： （铝合金材质）
> [!caution]
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> ### 2020 3030 4040 尺寸图
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> [!note]
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> ### 4040方案
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> ### L x W x H: 360 × 355 × 100 mm
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> ### 40M8*25T型螺栓+M8法兰螺母
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> [!tip]
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> ### ROS2小车第二版本 V2（2025_7_9）
| 底盘 | 顶层 |
| :----------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: |
|  |  |
| 尾部 | 侧面 |
|  |  |
- #### 这个版本不好看，所以更新V2.1版本
> [!NOTE]
>
> ### ROS2小车第二版本 V2.1 (2025_7_10)
| 底座 | 外壳 |
| :----------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: |
|  |  |
> [!note]
>
> ## ROS2小车第三版本V3.1 (2025_712)
| 尾部 | 前部 |
| :----------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: |
|  |  |
> [!note]
>
> ### ROS2小车第四版本V4.1 (2025_713)
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> [!note]
>
> ### ROS2小车第四版本V4.1 (2025_726)
| 底盘支架 | 前挡板 | |
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| 左前视图 | 左正试图 | |
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| 俯视图 | 右俯视图 | |
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# 3.感知：传感器摄像头：
- ## 深度相机
# DABAI DCW2 双目结构光深度相机 89.82 ×25.10 ×25.10 mm
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- ## 激光雷达 （Lidar)：
### [思岚激光雷达RPLIDAR A1传感器360°激光扫描测距雷达](https://www.slamtec.com/cn/Lidar/A1) --- 2D建图
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## Unitree 4D LiDAR-L1 --- 4D建图
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# 4.决策：ROS2主控
> [!note]
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> ROS主控的作用是获取各个传感器的数据，并根据功 能需要对数据进行处理、解析，然后控制（决策）机器 人执行运动、抓取等动作。
### 树莓派5（8G)
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- # 通信
- ### 使用ROS2的DDS分布式 ： 域ID = 15
- # 车的神经网络
- ### 视觉
- ### opencv
- ### YoloV5
- # 定位：
- ### UWB
- # 智能驾驶框架
- ## Autoware
- # 语音控制
- ### ROS2 的语音包 （DeepSpeech ROS）
# 四、主要功能设计与实现
- ## 自主导航
### 概述：
- **Nav2（Navigation2）框架**是ROS2官方推荐的导航框架，集成了定位、路径规划、避障等功能，支持多传感器融合和动态环境适应
- 目标在图像中心偏左，机器人需要左转；如果目标距离较远，机器人需要加速前进。
- ### 单点导航：（发布导航目标位置，机器人将自动规划路径导航到目标位置）
- ### 多点巡逻导航：（添加导航点，机器人将在导航点之间巡航导航）
- ### 边导航边建图：（可以发布导航目标位置，机器人将自动探索路径导航到目标点，而且边扫描地图边发布）
### Move_base 自主导航
- ## SLAM建图
- ### cartographer --- 2D建图
- ### Point-LIO2 ---- 4D建图
- ## 动态避障
- ## 类汽车转向结构
- ### 采用类阿克曼转向结构，前轮舵机转向结合后轮差速转向。提供详细的运动学模型分析，采用多项式拟合输出转向角，小车转向角度更精准。
- ## 减震方案设计
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- ## **防护系统**
| 前防撞设计 + 后防撞设计 （软材料打印) |
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