MentorPi — это совместимый с ROS2 роботизированный автомобиль на базе Raspberry Pi 5, разработанный для робототехники с искусственным интеллектом и программирования на Python. Он предлагает два варианта шасси: MentorPi-M1 с шасси Mecanum-wheel и MentorPi-A1 с шасси Ackermann. Оба варианта оснащены высокопроизводительными компонентами, такими как двигатели-энкодеры с замкнутым контуром, лидар STL-19P TOF, 3D-камеры глубины и сервоприводы с высоким крутящим моментом. Они обеспечивают точную навигацию, картографирование SLAM, планирование пути и динамическое избегание препятствий, что делает MentorPi идеальной платформой для задач робототехники.
Система использует архитектуру с двумя контроллерами для оптимизации производительности. Raspberry Pi 5 обрабатывает обработку зрения ИИ и стратегические функции, в то время как плата расширения RRC Lite от Hiwonder управляет управлением движением и обработкой данных датчиков. Такое распределение задач повышает эффективность машинного зрения, навигации на базе ИИ и роботизированного управления, позволяя MentorPi с легкостью справляться со сложными приложениями на основе ИИ и зрения.
MentorPi также поддерживает расширенные функции, такие как 3D визуальное отображение и обнаружение объектов на основе YOLOv5 для распознавания дорожных знаков и светофоров, что позволяет использовать функции автономного вождения. Пользователи могут положиться на подробные руководства и ресурсы ROS2, предоставленные Hiwonder, что обеспечивает плавную настройку и процесс обучения для разработки робототехники на основе ИИ. Система разработана для предоставления комплексной платформы для приложений на основе ИИ с возможностями автономной навигации и распознавания образов.
Технические характеристики роботизированного автомобиля MentorPi:
- Контроллер
- Хост-контроллер – Raspberry Pi 5 для
- Обработка изображений с помощью искусственного интеллекта
- Глубокая нейронная сеть
- Взаимодействие человека и машины голосом
- Одновременная локализация и картирование (SLAM)
- Субконтроллер – плата контроллера RRC Lite для управления движением и данными датчиков
- SoC – микроконтроллер STMicro STM32F407VET6 Cortex-M4 с тактовой частотой 168 МГц, флэш-памятью 512 КБ, SRAM 192 КБ
- Микросхема привода двигателя SA8870C с защитой от перегрузки по току
- Сервопорт – 4-канальный PWM-сервопорт и 2-канальный последовательный шинный сервопорт
- Датчик IMU – 3-осевое ускорение и 3-осевое ускорение силы тяжести
- USB – 2x порта Type-C для последовательного порта и питания
- Разное
- 1x зуммер
- Порт I2C и 4-канальный порт двигателя энкодера
- 3x светодиодных индикатора, 2x RGB-подсветки
- 1x кнопка сброса и 3x пользовательские кнопки
- Хост-контроллер – Raspberry Pi 5 для
- Память – карта microSD на 64 ГБ
- Модуль камеры
- Монокулярная камера 2DOF – камера HS-256-650 с фокусным полем 170°, разрешением 640 x 480 и апертурой 2,0; или
- 3D-камера глубины — инфракрасная камера, RGB-камера, лазерный точечный проектор и чип обработки глубины с полем зрения 73,8°, выводом цветного изображения 1920×1080 и диапазоном глубины от 0,2 до 4 м.
- Лидар – угол сканирования 360° STL-19P D500 TOF комплект разработчика поддерживает как внутренние, так и внешние условия
- Двигатель и сервопривод
- MentorPi M1 – 4x AB фазовый инкрементальный энкодер Холла с редукторным двигателем
- МенторПи А1
- 1x LD-1501MG Высокоточный сервопривод для рулевого управления
- 2x AB фазовый инкрементальный энкодер Холла с редукторным двигателем
- Колесо
- MentorPi M1 – 4x колесо Меканума
- MentorPi A1 – 4x 64 мм противоскользящие резиновые колеса
- Возможности подключения – Gigabit Ethernet, WiFi 5 и Bluetooth 5 на Raspberry Pi 5 SBC
- Разное – В комплекте радиатор Raspberry Pi с вентилятором.
- Аккумулятор – высококачественный LiPo-аккумулятор 18650 7,4 В 2200 мАч 20C с более чем 300 циклами зарядки; разъем 2,5 “мама” и разъем SM-2P “папа”
- Питание – зарядное устройство 8,4 В/2 А
- Размеры и вес
- MentorPi M1 – 212 x 171 x 147 мм | 1,2 КГ
- MentorPi A1 – 213 x 159 x 157 мм | 1,2 КГ
Технические характеристики роботизированных автомобилей MentorPi A1 и MentorPi M1
3D-камера глубины MentorPi, интегрированная с OpenCV, обеспечивает расширенные функции зрения, такие как распознавание и отслеживание цвета, что позволяет роботу следовать за объектами на основе выбранных цветов. Она также поддерживает отслеживание цели с помощью позиционирования зрения и распознавания QR-кода для декодирования пользовательской информации. С отслеживанием линии зрения робот может следовать предопределенным цветовым линиям. Используя алгоритм RTAB-VSLAM, MentorPi объединяет данные лидара и камеры для создания 3D-карт для навигации и избегания препятствий. Система предоставляет API-доступ к картам глубины, цветным изображениям и облакам точек для дальнейшей обработки и приложений.
Данные картографирования RTAB-VSLAM 3D Vision и карты глубины
MentorPi интегрирует MediaPipe для расширенного 3D-обнаружения, обеспечивая распознавание кончиков пальцев, тела и лиц. Он поддерживает программирование на Python с открытым исходным кодом с подробными аннотациями и предлагает беспроводное управление через Bluetooth. Приложение WonderPi, доступное для Android и iOS, предоставляет несколько игровых режимов ИИ. MentorPi работает на Raspberry Pi OS, Ubuntu 22.04 LTS и ROS2 Humble (Docker) с поддержкой языков программирования Python, C, C++ и JavaScript. Кроме того, ROS (операционная система роботов) предлагает комплексную платформу роботизированной связи, обеспечивающую абстракцию оборудования, низкоуровневое управление устройствами и инструменты для повторного использования кода при разработке робототехники. Для получения дополнительной информации о руководстве пользователя, настройке, программном обеспечении и видеоуроках посетите страницу загрузки Hiwonder, которая ссылается на общий Google Drive.
Фреймворк разработки MediaPipe
Ранее мы рассмотрели Waveshare UGV AI Rover, который имеет алюминиевый корпус толщиной 2 мм, шесть 80-миллиметровых амортизирующих шин и систему полного привода, управляемую субконтроллером ESP32, с Raspberry Pi 4B или Raspberry Pi 5 в качестве основного контроллера. Мы также рассмотрели SunFounder PiCar-X 2.0 , беспилотный роботизированный автомобиль с искусственным интеллектом, использующий Raspberry Pi 3/4 в качестве основного процессорного блока, а также роботизированный автомобиль SunFounder Zeus с колесами Mecanum, но с более низкими вычислительными возможностями, объединяющий Arduino UNO с платой ESP32.
Ключевое различие между MentorPi A1 и MentorPi M1 заключается в шасси из алюминиевого сплава и системе рулевого управления колесами, как подробно описано в разделе «Характеристики». В настоящее время на AliExpress продается только роботизированный автомобиль MentorPi M1 за 599,78$ с бесплатной доставкой, а на Amazon цены начинаются от 439,99$ без Raspberry Pi 5 и 579,99$ с Raspberry Pi 5 (версия 8 ГБ). Обе модели MentorPi A1 и MentorPi M1 доступны в официальном магазине Hiwonder. Ознакомьтесь с объявлением для получения более подробной информации.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.