🚀 HCRbot 机器人简介：模块化设计与ROS驱动 🤖

更新：大写加粗的心愿单！一键买齐所有元器件！

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本系列所有篇章链接：

HCRbot 系列 1──HCRbot 机器人简介：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 上位机 PC 端软件设置：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-26975-1-1.html
HCRbot 系列 4──HCRbot下位机设置（树莓派版）：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-27020-1-1.html
HCRbot 系列 5──HCRbot下位机设置（Odroid XU4版）：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-27161-1-1.html
HCRbot 系列 6──HCRbot 底层驱动 OpenCR 设置：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-27296-1-1.html
HCRbot 系列 7──启动 HCRbot 机器人：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-28248-1-1.html
HCRbot 系列 8──远程控制 HCRbot 机器人：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-29354-1-1.html

未完待续……

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这是 HCRbot 机器人系列的第一篇，从这篇开始将从各个模块分别介绍 HCRbot 机器人的搭建与使用。

说实话，这是很早就开始在写的系列，但是由于整个系统比较复杂，前期调试搭建花了很多时间，还有很多不完善的地方，大家轻喷。接下来，我有时间会慢慢把这个系列写完。

其实这个系列最早是在我的 Medium 上发表的，现在打算在 DFRobot 论坛上也同步发表吧，毕竟这个系列 DFRobot 的东西给我我很多帮助，也算是回馈吧。

大家也可以关注我的 Medium：https://medium.com/@xyxy

本系列所有源代码都开源在我的 GitHub 上，大家可以免费下载，感兴趣的同学也可以帮我一起完善：https://github.com/chenzhongxian/hcr_ros

为了吸引大家的兴趣，先放几个演示视频吧：

HCRbot SLAM Demo

HCRbot Navigation Demo

HCRbot 3D SLAM Demo

# 缘起 #

看到 turtlebot 3 快要上市了，本来想买一个玩玩，但是一看要至少9月份才能拿到，以及价格……算了玩不起……

但是心里实在痒痒，怎么办呢？看了下实验室的装备：DFRobot HCR移动机器人平台、Raspberry Pi 3、SLAMTEC RPLIDAR A2激光雷达、Intel RealSense R200，为啥不自己撸一个 “turtlebot 3” 玩玩呢！于是，HCR 版的 turtlebot：HCRbot 正式诞生！

# 简介 #

本项目借鉴了很多 turtlebot 3 上的内容，包括整体采用模块化设计的思想，上位机采用 ROS 框架驱动，底层采用 OpenCR 来驱动。对，你没看错，OpenCR 还没上市了，可是谁叫它开源呢，谁叫我们有万能的淘宝呢！

## ROS

HCRbot 这个系列文章希望读者有一定的 ROS 基础，不然越到后面可能越会一头雾水看不懂。所以如果不知道 ROS，请出门左拐，去ROS官网学习一下 ROS 的入门教程。官网 wiki 是最好的教程。

## 模块化

由于 DFRobot HCR 本身就是一个开源项目开发平台，有很高的兼容性，包括 Kinect 1代支架等，再加上上面有很多定位孔，我们稍加改装，就能满足很多传感器的安装需求。

那么模块化就是说，我们可以根据自己的需求，安装不同的传感器，以及可以选择每个传感器的安装位置。本项目为了尽可能满足模块化的需求，在代码上尽量留出接口，具体后面相应章节会有说明。

ROS 中，比较重要的一个部分就是机器人的建模，也就是URDF模型。URDF模型可以方便的让我们在远程电脑上看到机器人的运动状态，以及机器人各部分的坐标关系。由于我手头没有 HCR 的三维模型，所以这部份也就尽可能简化了，只是象征性的画了个橙色的圆盘代表 HCR 了。

这样做也有个好处，不是说要满足不同的传感器安装需求嘛？那每个人的安装位置不同，我也没法按照统一的标准来画啊，所以这里也就偷个懒了。大家根据自己传感器的安装位置，在 ROS 相应的传感器驱动文件里手动通过 tf 工具中的 static_transform_publisher 来发布就行了。一下子讲的有点多，别急别急，下文都会详细介绍。

## OpenCR

OpenCR是大名鼎鼎的ROBOTIS公司出的，专门用来控制 turtlebot 3 底层驱动的开发板，支持 Arduino IDE 开发。ROBOTIS 这个公司，我相信你可能听说过他家的电机，几乎全世界最好的机器人项目都在用他们的电机，但你90%一定没用过他们的电机，因为实在太贵了……

关于这块板子，具体介绍，看他们 GitHub 上的 wiki 就好了。如果手里没有这块板子，Arduino Mega 应该也是可以实现这个项目的。

由于本人喜欢玩新鲜的事务，加上 OpenCR 对 ROS 的支持较好，我只要稍微改一改底层驱动，就可以控制 HCRbot 了。所以我很早淘宝入手了一块玩玩，但是不建议大家现在买，因为现在太贵了，而且淘宝卖家的焊接工艺实在太差了，很多地方没焊好，幸好我提前做了一些检测，不然可能烧掉我整个系统。问了 ROBOTIS 中国的一家代理商，据说之后 OpenCR 会单独上市，到时候大家再去买好了。

至于 Arduino Mega 怎么与 ROS 系统对接，大家可以网上去查查，有很多类似的教程，或许我有空会专门再写这方面的教程吧（flag先立起来）。

# 整体系统架构 #

HCRbot 的整体系统架构如下图所示：