LeKiwi:低成本移动操作机器人
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LeKiwi:低成本移动操作机器人

低成本移动操作机器人,旨在为机器人爱好者和研究人员提供一个易于组装和使用的平台。

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LeKiwi 是一款由伊利诺伊大学香槟分校机器人特别兴趣小组开发的低成本移动操作机器人,旨在为机器人爱好者和研究人员提供一个易于组装和使用的平台。

一、主要功能

LeKiwi 的主要功能包括:
  • 移动能力:采用三轮 Kiwi(全向)驱动系统,配备全向轮,能够实现全方位的灵活移动。
  • 操作能力:配备 SO-ARM101 机械臂,可用于抓取和操作物体。
  • 感知能力:配备工作空间 RGB 相机和手腕 RGB 相机,能够实时获取环境信息。
  • 远程操作:支持通过控制器或笔记本电脑的 WASD 键进行远程操作。
  • 数据收集与传输:具备数据收集管道,能够实时传输关节角度和相机图像。

二、技术原理

LeKiwi 的技术原理基于以下核心组件:
  • 硬件设计
    • 标准化堆叠基板:采用 3.5mm 直径、20mm 间距的标准化安装孔,便于扩展和改装。
    • 动力系统:提供 12V 和 5V 两种版本,分别配备 12V 5A 锂离子电池和 65W 笔记本电源适配器。
    • 计算平台:使用 Raspberry Pi 5,支持通过笔记本电脑进行数据流传输。
    • 驱动系统:采用三轮 Kiwi 驱动系统,配备全向轮,实现全向移动。
    • 机械臂:配备 SO-ARM101 机械臂,用于执行操作任务。
    • 传感器:配备 RGB 相机,用于环境感知。
  • 软件能力
    • 远程操作:通过控制器或笔记本电脑的 WASD 键进行远程操作。
    • 数据收集与传输:能够实时传输关节角度和相机图像。
    • 仿真支持:提供从 CAD 导出的 URDF 文件,支持仿真环境下的开发和测试。

三、应用场景

LeKiwi 适用于以下场景:
  • 教育与研究:为高校和研究机构提供低成本的实验平台,用于机器人学的教学和研究。
  • 机器人爱好者:为个人爱好者提供易于组装和编程的机器人平台,用于学习和开发。
  • 工业应用:可用于轻量级的物料搬运和操作任务。

四、使用方法

使用 LeKiwi 的步骤如下:
  1. 准备材料:根据项目提供的物料清单(BOM)准备所有硬件组件。
  2. 3D 打印:打印所需的 3D 零件。
  3. 组装:按照教程逐步组装机器人。
  4. 软件配置:安装和配置 Raspberry Pi 5,连接传感器和机械臂。
  5. 远程操作:通过控制器或笔记本电脑的 WASD 键进行远程操作。
  6. 数据收集与传输:启动数据收集管道,实时传输关节角度和相机图像。

五、适用人群

LeKiwi 适用于以下人群:
  • 高校学生和研究人员:用于机器人学的教学和研究。
  • 机器人爱好者:用于个人学习和开发。
  • 工程师:用于开发轻量级的工业应用。

六、优缺点介绍

优点

  • 低成本:使用开源设计和低成本硬件组件,降低了开发门槛。
  • 易于组装:提供详细的组装教程,适合初学者。
  • 灵活性高:支持多种电源选项和扩展能力,可根据需求进行定制。
  • 开源支持:提供完整的 CAD 设计文件和软件支持,便于二次开发。

缺点

  • 负载能力有限:由于成本限制,其负载能力相对较弱。
  • 续航能力有限:电池续航时间可能较短,需要频繁充电。
  • 功能有限:相比高端机器人,其功能较为基础,适合入门级应用。

分类标签

开源硬件、机器人、教育工具、DIY

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