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LidarBOT {docsify-ignore-all}

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概要

LidarBOT は室内ナビゲーション用の四輪車です。 本体にはライダーセンサー、4つのメカナムホイール、ATmega328pベースのボトムボード、２つのフルカラーLEDバー、LEGO互換ホール、そしてメインコントローラーとしてM5Stackが装備されています。

ESP-NOWを利用したリアルタイム通信により、リモコンでLidarBOTを操作することができます。制御信号を受信した後、指定のプロトコルで各ホイールとRGBバーを制御することができます。

またリモコンによる前後左右のコントロールだけでなく、搭載されているM5Coreのディスプレイに、ライダーセンサーで読み取った地形マップを表示することができます。

特徴

• ライダー性能: 8m @ 6Hz
• プログラミングサポート
  • Arduino
• LEGO 互換ホール
• メカナムホイール

プロトコル (CarBottomBoard)

データフォーマット： データヘッダ ( コマンドタイプ ) + データパケット + データテール

制御対象	フォーマット	例	関数
Wheels	0xAA,SpeedX(-7 ~ 7),SpeedY,SpeedZ,SpeedA,0x55	0xAA, 5, 5, 5, 5, 0x55(Go ahead, speed: 5)	ControlWheel(5, 5, 5)
One RGB	0xAB,LedIndex,R(0 ~ 254),G,B,0x55	0xAB, 3, 20, 50, 100, 0x55(3th RGB displays specific color)	setLedColor(3, 20, 50, 100)
Front RGB Bar	0xAC,R(0 ~ 254),G,B,0x55	0xAC, 20, 50, 100, 0x55(Front LED Bar displays specific color)	setFrontLedBar(20, 50, 100)
Back RGB Bar	0xAD,R(0 ~ 254),G,B,0x55	0xAD, 20, 50, 100, 0x55(Back LED Bar displays specific color)	setBackLedBar(20, 50, 100)
All RGB	0xAE,R(0 ~ 254),G,B,0x55	0xAE, 20, 50, 100, 0x55(All LED display specific color)	setLedAll(20, 50, 100)
ServoMotor0	0xAF,Angle(0 ~ 180),0x55	0xAF, 100, 0x55(Servo 0 turns angle 100 degree)	setServo0Angle(100)
ServoMotor1	0xB0,Angle(0 ~ 180),0x55	0xB0, 100, 0x55(Servo 1 turns angle 100 degree)	setServo1Angle(100)

仕様

• LidarBot サイズ: 142mm x 117mm x 120mm
• 通信仕様
  • M5Core(CarMain) <-> Lidar(U1RXD(GPIO16) <-> Lidar) Serial設定: "230400bps, 8, n, 1"(8 bits data, no parity, 1 stop bit)
  • M5Core(CarMain) <-> CarBottomBoard(U2TXD(GPIO17) <-> Lidar) Serial設定: "115200bps, 8, n, 1"(8 bits data, no parity, 1 stop bit)
• ピンマップ
  • ServoMotor0 <-> A0(MEGA328)
  • ServoMotor1 <-> A1(MEGA328)
  • NeoPixelRGB <-> 11(MEGA328)

パッケージ内容

• 1x LidarBot
• 1x リモコンハンドル
• 2x バッテリ(1300mAh @ 11.1V)
• 1x 充電器
• 1x USB Type-C ケーブル

アプリケーション

• 室内ナビ
• 無人迷路探査
• ルートナビ
• 無人パイロット

サンプルコード

完全なソースコードはこちら。

サンプルディレクトリのツリー構造

├─LidarBot_CarMain_V1.1 - Main program of LidarBot

├─LidarBot_RemoteController_V1.0 - Program of RemoteController V1.0

└─LidarBot_RemoteController_V1.2 - Program of RemoteController V1.2(higher precision)

プログラム説明:

1. メインプログラム:

/* Main program */
void loop()
{
  espnow.BotConnectUpdate();// ESPNOW reconnect
  lidarcar.MapDisplay();// display map
  esp_now_send(espnow.peer_addr, lidarcar.mapdata, 180);// ESPNOW sends map data
}

• 個別機能解説:

  • レーダーデータ読み取り

    #include "lidarcar.h"
    LidarCar lidarcar;
    
    lidarcar.Init();
    GetData();//save radar data to array distance[]
    

  • ライントレース

    #include "rprtrack.h"
    Rprtrack rprtrack;
    
    SensorStatus();// save line following data to array sensorValue[]
    CalTrackDev();// handle array sensorValue[], get car offset and save it
    

  • ESP_NOW

    Please refer to https://github.com/m5stack/M5-espnow

2. 遠隔操作プログラム

/* Main program */
void loop()
{
  espnow.RemoteConnectUpdate();// ESPNOW reconnect
  keyboard.GetValue();// read data of joystick
  // ESPNOW sends joystick data to car
  esp_now_send(espnow.peer_addr, keyboard.keyData, 3);
  MapDisplay();// display map
  accessport.AnalzyCommand();// send map data to PC software
}

• 個別機能解説:

  • ジョイスティック

    #include "keyboard.h"
    KeyBoard keyboard;
    
    keyboard.Init();
    // get joystick data and save to adX, adY
    GetValue();
    

  • PCとの通信

    #include "accessport.h"
    AccessPort accessport;
    
    accessport.AnalzyCommand();// send map data to PC software
    

関連動画

LidarBOT デモ