机器人、AI, 一直是热门话题,现在不光有 Amazon 的快递机器人 (Amazon Prime Air):RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_微信还有之前非常热门的波士顿动力 (Boston Dynamics) 机器狗:

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甚至还有韩国的建筑机器人,虽然看起来明明是战争机器人 (War Machine):

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现在的机器人已经可以独立完成各种任务,但是在100年前,1928年,第一个机器人 Eric 才刚刚在英国诞生。上下两个机器人对比,令人感受到了机器人发展的迅速。RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_微信_04Eric 诞生的缘由意外地简单直白:约克公爵没有办法参加机械学会展会 (Exhibition of the Society of Model Engineers) 开幕式。领导来不了,协会负责人 William Richards 感觉到压力很大,于是决定做一个机器人去替代约克公爵 (正常一般是找个人替代吧 .... )。刚巧 Richards 是一战退伍老兵,也是个业余工程师,于是就叫上他在空军服役时的好朋友 Alan Reffell,一起造了英国第一个人形机器人 Eric,仅仅是为了替代约克公爵参加展会。

 

这个理由感觉比较牵强,因为 Eric 胸前印了一个大大的 RUR,这是 Richard 以前就很喜欢的一个表演"罗森的通用机器人" (Rossum’s Universal Robots),据说机器人( Robot ) 这个词最早也是出自这个剧本。可能 Richard 只是个电影迷,然后随便找了个理由借机找到经费,重现了自己喜欢剧本里的机器人,就跟 Youtube 上面 Adam Savage 造的钢铁侠 (Iron Man) 套装一样。RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_差分_05作为英国第一个机器人,Eric 功能还是比较简单的,虽然看起来是人形机器人,但是实际上只能原地起身、坐下、扭头,并不能真的像人一样走起来,而且 Eric 也是需要2个人来操纵的。

 

20年后,1948 年英国研究员 William Grey Walter 在脑神经研究所 (Burden Neurological Institute) 造出了第一个自动驾驶机器人 Elsie:

RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_github_06Elsie 是一个非常神奇的机器人,纯靠机械结构和模拟电路就能自动朝着光源前进,还会自动调节位置不至于离光源太近,甚至电量低的时候还能自动返回充电站充电。哪怕是现在来看,这也是个很有意思的机器人小车。

 

Walter创造这个机器人小车是为了研究神经科学 (Neuroscience),他想证明利用很简单的几个神经元 (Brain Cell) 相互连接,就能实现非常复杂的功能。Elsie 上面搭载的就是光敏传感器 (light-sensitive) 和触摸传感器 (touch-sensitive),分别代表视觉神经 (Visual Nerve) 和触感神经 (Tactile Nerve),希望能以此探索生命组织的组成。

 

Elsie 的外面有一个透明的保护壳,看起来非常像一个小乌龟,因此大家也叫它 tortoise。现在机器人操作系统 (ROS) 非常经典的教程 Turtlebot 可能也是受到 Elsie 的影响。RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_微信_07从只能原地运动的 Eric,到可以自动趋光行走的 Elsie,再到现在搭载 ROS 的 Turtlebot,以及无人驾驶,小车型机器人 (Mobile Robot) 一直是机器人研究的热点。不过现在智能小车的重点,也已经逐渐从初期的基本运动,转向了高级控制策略和控制算法的研究。虽然智能小车的类型众多,但都是控制电机、编码器、陀螺仪加速度计等外设,为了实现无人驾驶小车,前期还是需要重复实现基本的运动功能,为了避免重复造轮子,RT-Thread开发了一个RT-Robot框架,让开发者可以把更多的精力投入到高级控制策略和控制算法的研究。现在的智能小车有很多种:

01

两轮差分

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两轮自平衡

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03

四轮差分

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麦克纳姆轮

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Ackerman

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许多开发者逐渐开始改变开发方式,他们利用组件丰富的平台,达到快速实现机器人的基本运动功能,专注于顶层应用和算法的目的。2019年国内的恩智浦智能车赛上,就有选手利用RT-Thread平台和自己精妙的算法拿到了东北赛区一等奖,相信他们在国赛上也会大放异彩!除此之外,也有许多创客童鞋参加了我们之前的智能小车DIY活动,他们利用RT-Thread平台在2周业余时间内,实现了麦克纳姆轮的智能遥控车。

 

这位来自社区的童鞋在软件开发过程中就使用了RT-Robot —— RT-Thread 的机器人框架项目地址:https://github.com/RT-Thread-packages/rt-robot 逐渐的RT-Robot将能够支持智能小车、机械臂、飞控等各种不同类型的机器人。开发者在使用 RT-Robot 框架以后,就可以像搭积木一样实现开发。例如,利用框架提供的闭环轮子 (wheels) 组件,创造4个轮子,然后搭配框架提供的4轮驱动动力学模型 (Kinematics),就可以快速实现一个四轮驱动小车,如果再搭配控制器组件 (controller) 例如 PS2 手柄,就可以快速实现一个 PS2 控制的四轮驱动小车,这样更多的精力就可以放到小车的控制策略上面。 RT-Robot 软件包也是最近才刚刚发布,目前还处于初期阶段,当前以智能车为主要目标,逐渐会支持两轮差分驱动、四轮差分驱动、麦克纳姆轮驱动、经典 Ackerman (两轮差分,一方向连杆) 的小车底盘。 为了逐步完善我们的软件包,欢迎大家一起提 PR 优化改进,之前还收到了远在巴西的嵌入式工程师的 PR,非常开心。相信借助 RT-Thread 丰富组件的优势,搭建完成一个通用的机器人平台指日可待。RT-Thread始终是一个面向开发者的平台,未来我们也会给大家带去更多的方便和惊喜! 

RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_开发者_13RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_开发者_13RT-Robot助力机器人开发,让你再也不用重复“造轮子”_开发者_13项目地址:https://github.com/RT-Thread-packages/rt-robot 请复制至外部浏览器打开

 

如果你也对机器人感兴趣欢迎加入我们,一起交流讨论、一起DIY属于自己的智能小车、一起分享相关开发经验,还能对话RT-Robot负责人吴博~

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