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[HCRbot系列教程] HCRbot 系列 2──HCRbot 硬件介绍与设置

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这是HCRbot系列的第2篇。

下面是目前已经写好的所有篇章链接：

HCRbot系列1──HCRbot简介：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-26938-1-1.html
HCRbot系列2──HCRbot硬件介绍与设置：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-26939-1-1.html
HCRbot系列3──HCRbot PC端软件设置：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-26975-1-1.html

这一节主要讲 HCRbot 的硬件设计，包括所需的传感器、电路设计、结构安装等。

## 物料清单

### 机器人主体结构框架

HCR家用机器人平台：https://www.dfrobot.com.cn/goods-442.html

为了满足激光雷达的测距需要，我将 HCR 的第二层做了写改装，去掉了外围的超声波传感器支架。然后用 3D 打印做了几根白色的支架，可以看本节最后的效果图（好像颜色有点不搭……不过不要在意这些细节嘿嘿）。

### 底层驱动

OpenCR：https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/wiki
Veyron双路12A直流有刷电机驱动器：https://www.dfrobot.com.cn/goods-847.html

### 主控 SBC（Single Board Computer）

Raspberry Pi 3：
https://www.raspberrypi.org/
Odroid XU4：
https://www.hardkernel.com/main/products/prdt_info.php(false)
NVIDIA TX1 或者 TX2：
https://www.nvidia.cn/object/embe ... its-modules-cn.html

如果只用激光雷达做室内导航的话，选择 Raspberry Pi 3 就够了，毕竟最便宜。如果如果想要做视觉相关的项目的话，建议选择 Odroid XU4，如果你是土豪，可以用 TX1/TX2。

如果你用的是 ROS Indigo 版本，也可以用 NVIDIA TK1，价格跟 Odroid XU 4 差不多。

当然你也可以用正常的 x86 架构的 PC 电脑，考虑到体积因素，Intel NUC 也是一个不错的选择。

### 主要传感器

RPLIDAR A2 360°激光雷达：https://www.slamtec.com/cn/Lidar
RealSense R200：https://software.intel.com/en-us/realsense/r200camera
Xbox Kinect 1代或者2代：https://www.xbox.com/en-US/xbox-one/accessories/kinect（链接已失效）

如果只做室内导航的话，以上传感器选择其一就好，本人3个都玩过。如果想要做视觉相关的项目的话，建议选择 R200 或者 Kinect，当然你也可以选择其他摄像头。

这里有 ROS 支持的各种传感器，大家可以方便查看：https://wiki.ros.org/Sensor。

注意：RealSense R200 与 PC 或者 SBC 连接需要有 USB 3.0 的接口，所以想玩 R200 的需要选择带有 USB 3.0 接口的 SBC 或者 PC。

### 其他配件

Xbox 360无线或者有线手柄：https://support.xbox.com/en-US/xbox-360/accessories/controllers
笔记本或台式机，可以用来做远程调试以及可视化
12V锂电池，本系统采用了格氏的锂电池
当然还有各种接线

以上这些物品的介绍这里就不展开了，请查看相应链接。

想要玩 SLAM 的话，最低配置推荐 RPLIDAR A1 + Raspberry Pi 3。

## 配置方案推荐

由于 HCRbot 采用模块化的设计方案，所以大家可以根据自己的项目需求，选择适合自己的配置，下面推荐几种配置组合方案。

当然所有的配置方案都需要 HCR 机器人、OpenCR 驱动板、威龙电机驱动等，下面的配置方案介绍只陈列不一样的部分，比如主控和传感器。当然，未来如果有时间的话，我会尝试用 Arduino Mega 来代替 OpenCR，毕竟 OpenCR 现在没有卖，而且相信到时候价格也不会便宜。而 ROS 方案中也有和 Arduino 通信的包，所以相信用 Arduino Mega 也是可以实现的，不过这是后话啦。

### 基础版

Raspberry Pi 3 + RPLIDAR

这个配置应该差不多是做 SLAM 机器人的最低配置了，用 Raspberry Pi 对付激光雷达应该还是绰绰有余的，如果只是想体验一下 SLAM 机器人的话，推荐这个配置。

### 进阶版

Odroid XU4 + Kinect / R200 等摄像头

这个配置用来做视觉 SLAM 应该还是蛮不错的，相比 Raspberry Pi，Odroid 的处理能力提升了很多，可以用来做一些视觉方面的项目了。

### 豪华版

Odroid XU4 + RPLIDAR + Kinect / R200 等摄像头

这个配置的组合，可玩性就比较大了，既有激光雷达，又有摄像头，怎么发挥，就看你的想象力了，做一些 3D SLAM 应该可以勉强应付了。目前笔者就是采用了这个配置。

### 土豪版

这个……就随你怎么配吧，反正怎么贵怎么来，比如可以吧 Odroid XU4 换成 NVIDIA TX1/TX2 等，把 RPLIDAR 换成其他更好的激光雷达等，反正我是没玩过，你们自己看着办。

## 电路设计

接着来一张五毛特效的电路图吧，相（dan）信（yuan）大家都能看懂。

HCRbot 系列 2──HCRbot 硬件介绍与设置图3

当然这里只是最基本的可以驱动 HCRbot 的电路图，如果你要加其他传感器，比如激光雷达，或者深度摄像头，相信电路部分难不倒各位读者。

## 整体效果

下面就是 HCRbot 的实物图啦。为了测试不同的传感器和效果，我在上面装备了 Xbox Kinect、Realsense R200、RPLIDAR A2 等传感器；主控方面，底层驱动采用了 OpenCR；运行 ROS 的下位机采用了 Raspberry Pi 3 或者 Odroid X4，当然这两个二选一就好啦，追求性能或者要做图像计算的话，还是推荐 Odroid XU4。

HCRbot 系列 2──HCRbot 硬件介绍与设置图4