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树莓派ROS2智能小车ROSUbuntu
所属系列:从零搭建树莓派智能小车(共 6 篇)
难度:入门 ★☆☆☆☆
预计耗时:30 分钟阅读
从零搭建树莓派智能小车(一):项目总览与硬件准备
📌 文章摘要
本文是《从零搭建树莓派智能小车》系列的开篇。文章介绍了项目的整体功能、系统架构和硬件选型,帮助你了解"树莓派 + ROS2 + MicroROS 驱动板"这套方案能做什么、需要买什么、各部件如何连接。读完本篇,你就知道后续 5 篇教程将带你走完哪条路。
目录
- 1. 项目能做什么
- 2. 硬件清单
- 3. 系统架构
- 4. 接线注意
- 5. 系列路线图
1. 项目能做什么
想拥有一辆能通过手机/网页控制的智能小车?树莓派 + ROS2 是目前最主流的方案。本系列教程将带你从零开始,用树莓派 Pi4 + MicroROS 驱动板 + 520 编码电机搭建一台可无线控制的智能小车,后续还能加装雷达实现建图和自动避障。
本系列所有步骤均经过实际工程验证,不是纸上谈兵。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 无线控制 | 手机/电脑浏览器实时控制小车移动 |
| 速度调节 | 网页滑块调节速度 10%~100% |
| 电量监控 | 实时显示电池电压 |
| 扩展能力 | 加装激光雷达后可建图、自动避障 |
2. 硬件清单
| 部件 | 型号/规格 | 备注 |
|---|---|---|
| 主控 | 树莓派 Pi 4(4GB) | 推荐 4GB 及以上 |
| 驱动板 | MicroROS 驱动板(ESP32-S3) | 小车的大脑,处理电机控制 |
| 电机 | 520 编码直流减速电机 ×4 | 自带编码器,可测速 |
| 底盘 | 四驱差速/麦克纳姆轮底盘 | 与电机匹配 |
| 电池 | 2S 锂电池 7.4V | 正常电压 7.2~8.4V |
| 雷达(可选) | 思岚 C1 / RPLIDAR | USB 串口连接 |
| SD 卡 | 32GB 以上 Class10 | 树莓派系统盘 |
| 电源 | 5V 3A 树莓派电源 | 供电稳定很重要 |
3. 系统架构
┌────────────┐ WiFi UDP ┌─────────────────────┐ │ 手机/电脑 │ ←─────────→ │ 树莓派 Pi4 │ │ Web浏览器 │ │ ROS2 Humble │ └────────────┘ │ micro-ROS Agent │ └──────────┬──────────┘ │ USB ┌──────────┴──────────┐ │ MicroROS 驱动板 │ │ (ESP32-S3) │ └──────────┬──────────┘ │ ┌──────────┴──────────┐ │ 520 编码电机 ×4 │ └─────────────────────┘工作流程:网页发指令 → 树莓派 ROS2 接收 → 通过 WiFi UDP 发给控制板 → 控制板驱动电机。
4. 接线注意
- 电机线序:M1=左前、M2=左后、M3=右前、M4=右后,按你的底盘实际接法为准
- 编码器线:A/B 相接错会导致里程计方向错误
- 供电:电池低于 6.5V 时电机动力明显不足,要及时充电
- WiFi:控制板只支持 2.4G 频段,路由器要开 2.4G
5. 系列路线图
| 篇目 | 内容 |
|---|---|
| 第 1 篇(本篇) | 项目总览与硬件准备 |
| 第 2 篇 | Ubuntu 22.04 系统烧录与基础配置 |
| 第 3 篇 | ROS2 Humble 完整安装 |
| 第 4 篇 | micro-ROS 通信与控制板配置 |
| 第 5 篇 | 小车启动测试与 Web 控制端 |
| 第 6 篇 | 雷达接入、PID 调参、问题排查 |
📎 参考链接
- 树莓派官方:官方资料
- Ubuntu 树莓派镜像:官方资料
- ROS 2 官方文档:官方资料
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