RailAMR

RailAMR 개발

• 궤도를 자율 주행하는 로봇으로 작업자의 안전 관리와 작업 지원을 통한 작업자 안전 강화, 철도 시설 검층 장치 부착을 통한 자동점검 기능 수행 목표

  • YOLOv5와 Depth Camera를 통한 사람 추종 주행 & 안전 주행
  • 작업자가 손쉽게 운용할 수 있도록 키보드 & 조이스틱 주행
  • 안전한 주행 테스트를 위한 Gazebo 시뮬레이션 환경 개발
  • 자율 주행을 위한 SLAM & Naviagition 기능 탑재

• RailAMR

• RailAMR System Architecture

• RailAMR Configuration diagram

기능 정리

• Modbus (RS485) 통신 연결 ( 모터드라이버 < - > 잿슨 오린 )
  • driving.py (로봇의 통신을 담당하는 코드 - 로봇을 작동시킬시, 항상 켜져있어야 함)

ros2 run railload_robot_bringup driving.py

• Keyboard & Joystick 제어 기능
  • keyboard_comand.py (블루투스 및 USB로 연결된 키보드로 조종 가능)

ros2 run railload_robot_bringup keyboard_command.py

• keyboard_command.py: motor_speed_control (해당 키를 누르면 해당 rpm 속도로 이동)
  • q : 300 rpm
  • w : 500 rpm
  • e : 700 rpm
  • r : 1000 rpm
  • z : - 1000 rpm
  • s : 0 rpm (Stop)

• joystick_command.py (블루투스로 연결된 조이스틱으로 조종 가능)

ros2 run railload_robot_bringup joystick_command.py

• Joystick control
  • ros2 run joy joy_node (조이스틱 블루투스 연결)
  • ros2 launch railload_robot_bringup joystick_command.py (조이스틱 실행)
  • driving.py (로봇 통신 연결)
  • Code start / Joystick - Push R1 & Wheel (조이스틱 R1키를 동시에 누르기)

• Person Tracker (사람 추종 및 안전 주행 기능)

  • YOLOv5 기반의 사람 추종

    • Depth Camera를 통한 사람과의 거리 측정
    • ( 1.5 m < Distance ) => Stop
    • ( 1.5 m > Distance ) => Go
    • 사람의 안전거리를 (1.5m) 파악하여 자율 주행
    • autostart를 통해 잭슨 오린 실행시 자동으로 시작

  • yolo.launch.py

ros2 launch railload_robot_bringup yolo.launch.py

• tracker.py

ros2 run railload_robot_bringup tracker.py

• Person Tracker

      - use depth camera (realsense2) to check object distance
      - person distance < 1.5 m   -> robot stop 
      - person distance > 1.5 m   -> robot go 
      - restict / camera performance - 10 m
      - closet distance 
      - count people
      - motor delay (with timer)
  

• robot.launch.py (yolo + tracker 동시 실행하는 코드)

ros2 launch railload_robot_bringup robot.launch.py

• 로봇 센서 데이터 및 운용 정보 모니터링 화면

• 로봇 주행 기능

• Robot Simulation

  • 기존 로봇 제어 코드로 제어 가능

  • description 확인 가능

  • body , wheel xacro file로 구성

  • ROS2 기반 Velodyne-VLP 16 LiDAR 연동

  • gazebo & rqt & rviz2

  • display.launch.py (gazebo + rviz2 동시 실행)

ros2 launch railload_robot_description display.launch.py

• gazebo.launch.py (gazebo 실행)

ros2 launch railload_robot_description gazebo.launch.py

• Lidar.py (velodyne vlp-16 lidar 실행)

ros2 run railload_robot_description Lidar.py

• Gazebo & Rviz2 실행

• LiDAR & GPS 센서 데이터 수집

추가 기능

• 세부적인 rpm 설정하기 & 제어하기

ros2 run railload_robot_description rpm_calculate.py

RailAMR 동영상 (다운로드 확인 가능)

RailAMR Driving with sensor data

• #6

RailAMR Tracker Driving

• #5

RailAMR Safety Driving

• #4

RailAMR Video

• #1

Motor Control Video 1

• #2

Motor Control Video 2

• #3

• Hardware settings
  • SBC ( Nvidia Jetson Orin )

• Motor

• Motor Drive

• Joystick

• Velodyne VLP-16 & Intel Realsense Depth Camera

• Driving Environment

• TBD ...RailAMR