tianracer 使用手册
产品简介
Tianracer 面向教育、竞赛和科研的机器人是一种全功能的智能学习工具，适用于高年级的本科学生、科研人员和参与机器人竞赛的团队。无论是在课堂上还是实验室中，该机器人都能提供丰富的学习资源和实践机会，以推动创造力、合作能力和问题解决技巧的发展。
对于本科学生而言，该机器人提供了丰富的学习资料和良好的扩展性，非常适合二次开发。学生不仅可以通过该款无人车平台学习 ROS，进行机器人理论与实践上的深度结合，也可借此不断强化工程能力，提升科研素养，培养他们的逻辑思维、创新能力和解决问题的技巧。
同时，这款机器人也是科研人员在实验室中的得力助手。它配备了多种传感器和工具，用于采集数据，为执行实验并进行复杂的分析做好铺垫。科研人员可以免除前期的复杂的平台搭建工作，专注于后续的算法验证和需求落地。
- FASTLAB 高飞老师 算法验证平台
对于参与竞赛的团队来说，Tianracer 系列中的 T110 作为 F1TENTH 竞赛技术支持方推出的阿克曼平台，其良好的性能，能够帮助他们在竞争激烈的环境中脱颖而出。参赛队员可以利用机器人的功能和灵活性，实现复杂任务的自动化、编程控制的精确性和团队协作的高效性。这样，他们可以有效地解决问题、展示创新和实现优异的竞赛成绩。
- 2022 年 F1TENTH 中国赛 冠军车型
总之，这款面向教育、竞赛和科研的机器人为学生、科研人员和竞赛团队提供了一个全方位的学习和实践平台。它鼓励学习者主动参与、探索和创造，培养他们的科学思维和创新精神。不论是在教室、实验室还是竞赛舞台上，都能为用户带来丰富的学习体验和成就感。
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产品概述
TIANRACER 起源于 MIT Racecar，参考 Hypha Racecar 平台，由 TIANBOT 团队改进开发，这款基于 ROS 的无人车平台，最大速度可达 5M/S，提供开源控制程序、开发文档、支持创建地图、路径规划、自主导航等功能，可作为高等教育的无人车仿真车教育、比赛、科研平台
该系列车型采用 NVIDIA Jetson 控制器作为核心运算，不仅继承了 NVIDIA 控制器在深度学习领域的能力，又融入了 ROS 机器人操作系统的丰富生态，无疑是加速 SLAM 算法研究与无人车自动驾驶技术应用落地的优秀实践平台，帮助汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴结合车辆和硬件系统，快速搭建一套基于 ROS 的自研发、测试和部署的移动平台。
产品功能
Tianracer 底层计算平台为 TIANBOT 控制器，主控芯片为 STM32，主要完成实时各种任务：
- 以编码器或 IMU 为反馈的闭环控制任务
- 主控平台与运算平台的通信任务
- 传感器（编码器、IMU、电压）数据采集任务
Tianracer 车载运算设备为 NVIDIA Jetson Nano 扮演着上层计算平台的角色，负责较大运算量的各种算法执行：
- 环境感知，包括实时定位、建图、目标检测、识别和追踪
- 运动规划，包括全局规划（路径规划），局部规划（轨迹规划）
- 两个运算平台之间通过串口以规定的开源协议进行通信
平台同时提供了基于 ROS 的 API 接口，可以在 ROS 中利用 C++ 或 Python 编程，进行二次开发。
系统架构
整车硬件部分采用主控平台 + 运算平台的框架，具体连接关系参考下图
项目地址
- 底层代码
暂不开源
- 上位机端（已预置）
ROS 端的底层驱动预置于配套的运算平台，代码开源，包含
- 环境感知，如定位、建图；
- 运动规划，包括全局规划（路径规划），局部规划（轨迹规划）等，
更新比较频繁，可以随时点击下面链接获取最新代码
软件架构
软件部分采用上下位机的框架，具体数据流向关系参考下图
产品参数
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| 产品型号 | Tianracer T105 | Tianracer T108 | Tianracer T110 |
|---|---|---|---|
| 产品展示 |  |  |  |
| 产品尺寸 | 850 x 480 x 220 mm | 608 x 327 x 213mm | 380 x 210 x 195 |
| 产品净重 | 15 kg | 7.1kg | 小于 3.5kg |
| 底盘结构 | 阿克曼结构 | 阿克曼结构 | 阿克曼结构 |
| 驱动方式 | 单无感无刷电机双差速器全时四驱 | 单无感无刷电机全时四驱 | 单无感无刷电机全时四驱 |
| 最大移动速度 | 11.1m/s max | 5m/s max, 0.1m/s min | 3.5m/s |
| 底盘参数 | 轴距：650mm | 轴距：396mm，轮距：270mm，轮径：135mm | - |
| 运行时间 | 不小于 1.75 小时，以具体情况而定 | 不小于 2 小时，以具体情况而定 | 不小于 2 小时，以具体情况而定 |
| 供电电池 | 14.8V/16Ah x 2 动力电池 | 24V 动力锂电池 | 5000mAh 动力锂电池 |
| 充电适配器 | 29.6v 锂电池适配器 | 25.2V 3A 锂电适配器 | 2s-4s 平衡充 |
| 是否防水防尘 | 防水、防尘 | 防水、防尘 | 不防水、不防尘 |
| 运算平台 | |||
| 运算平台 | Jeston TX2 系列 | Jeston Xavier NX | Jeston Nano 4G |
| 控制平台 | |||
| 主控芯片 | STM32F411 | STM32F407VET6 | STM32F407VET6 |
| 输入电压 | 5V | 5V | 5V |
| 接口 | CAN、DBUS、UART、PWM | DBUS、UART、PWM | DBUS、UART、PWM |
| 传感器 | |||
| 激光雷达 | RS-LIDAR-16 | 傲视 Osight IE102-H | 思岚 Rpliadr A1 / 锐驰 richbeam Lakibeam1 |
| 深度相机 | Intel Realsense 系列 或 ZED 系列 | Intel Realsense D455 | 单目 USB 摄像头 |
| IMU | ICM20948 | 6 轴 MPU6050 | 6 轴 MPU6050 |