【超小型 Linux 开发套件：Quantum Tiny Linux（带 SoM 和扩展板）】 - 5.详细设计

FFD8

【超小型 Linux 开发套件：Quantum Tiny Linux（带 SoM 和扩展板）】 - 5.详细设计 [复制链接]

<div class='showpostmsg'><i class="pstatus"> 本帖最后由 FFD8 于 2024-8-11 15:57 编辑 </i>

# 【超小型 Linux 开发套件：Quantum Tiny Linux（带 SoM 和扩展板）】 - 5.详细设计
## 项目介绍：
本次项目拟制作一台三个全向轮底盘的的ROS小车，采用超小型 Linux 开发套件：Quantum Tiny Linux做为系统主控，结合stm32及其他硬件设备，实现速度控制、里程反馈等功能。
### 实物图：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831373" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831373&handlekey=savephoto_831373">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831374" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831374&handlekey=savephoto_831374">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

### 软、硬件设计：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831377" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831377&handlekey=savephoto_831377">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

### 系统架构：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831375" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831375&handlekey=savephoto_831375">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

### 程序流程：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831376" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831376&handlekey=savephoto_831376">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 详细设计
### 1、Quantum Tiny Linux
使用ROS系统，实现键盘输入检测keypad_control节点和chassis_driver底盘控制节点。
#### 1. 其中keypad_control节点启动后持续检测键盘输入信号，当有W，A，S，D，Q，E，空格按键按下后，根据下表规则，发布底盘速度数据Vx，Vy，Vw。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831378" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831378&handlekey=savephoto_831378">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

#### 2. 其中chassis_driver节点订阅keypad_control发布的速度数据，同时接收stm32返回的实际速度数据，实现速度解算和里程计算。
1、速度下发：对键盘输入的速度进行解算，并按照三麦伦结构的运动学模型，将整体速度set_speed_分解，计算每一个轮上的速度大小set_speed.moto，通过modbus-rtu协议下发至stm32。
2、实际速度接收：通过modbus-rtu协议由stm32反馈每个轮上的实际速度cur_speed；
3、里程计算：根据每个轮的实际速度及获取数据的时间间隔，解算出整车的实际速度Vx,Vy,Vw及变化量，然后累加得到里程数据。
### 2、stm32
使用stm32F100RBT6，基于freertos系统，创建三个任务：1、程序心跳任务；2、速度解析任务；3、速度控制+实际速度反馈任务。
1. 程序心跳任务：系统启动后，心跳灯保持闪烁；
2. 速度解析任务：解析Quantum Tiny Linux下发的设置速度数据；
3. 速度控制+实际速度反馈任务：利用pid控制每个轮子的设置速度，更新实际速度数据；

引脚定义如下：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831379" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831379&handlekey=savephoto_831379">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 功能演示
```cpp
1、ssh远程登录Quantum Tiny Linux；
2、进入ROS工作空间；
3、启动roscore，chassis，keycontrol节点；
4、按键控制小车运动（前进，后退，旋转，横移）；
5、里程计算；
```

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_831586" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=831586&handlekey=savephoto_831586">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

演示视频

## 相关代码
stm32:https://gitee.com/FFD8/STM32F100RBT_robot.git
Quantum Tiny Linux:https://gitee.com/FFD8/ros_chassis.git
## 总结
Quantum Tiny Linux开发板在ROS系统下构建全向轮小车的试用中表现出色。

其强大的硬件性能、ROS支持和控制操作性能使其成为机器人开发的理想选择。尽管存在一些潜在的不足之处，但总体来说，这是一款出色的产品，适合各种机器人项目的开发者和爱好者。

整体功能的介绍到这里就结束了，后续我会不断完善功能，持续探索。再次感谢DigiKey、EEWorld！</div><script>					var loginstr = '<div class="locked">查看本帖全部内容，请<a href="javascript:;"   style="color:#e60000" class="loginf">登录</a>或者<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/member.php?mod=register_eeworld.php&action=wechat" style="color:#e60000" target="_blank">注册</a></div>';
					
					if(parseInt(discuz_uid)==0){
						
					}		</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script")[0],eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script>

Jacktang

效果看了，动作还挺灵活

FFD8

Jacktang 发表于 2024-8-12 07:27 效果看了，动作还挺灵活

初步完成功能，后续还可以继续优化

【超小型 Linux 开发套件：Quantum Tiny Linux（带 SoM 和扩展板）】 - 5.详细设计 [复制链接]

最新回复

点评

浏览过的版块