4.产品简介：通用型室内运动与导航套件 规格说明书 - navipack/navi-panel GitHub Wiki

#　　　　　　　通用型室内运动与导航套件 #　　　　　　　　　　　　　　　简介与规格书

　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　深圳乐行天下科技有限公司   ##1. 简介
　　通用型室内运动与导航套件（NaviPack），是深圳乐行天下科技有限公司研发的一套集室内定位、障碍物感知、路径规划，智能壁障一体的运动与导航套件。该套件基于乐行公司开发的激光雷达、3D深度摄像头、超声波传感器以及里程计 进行环境的混合感知。可以解决室内运动过程中的定位和导航以及动态障碍物探测等问题。
　　另一方面，NaviPack为开发者提供了非常友好的API以及丰富的文档。我们当前可以支持ARM/X86体系下的Android与Linux系统。开发者只需要通过API就可以轻易实现SLAM地图构建，定位，壁障，导航等丰富的功能。

其主要特征如下：

• 快速室内建图
• 高精度室内定位
• 高分辨率的2D激光雷达
• 低成本3D深度摄像头
• 可以处理三维立体障碍物
• 透明障碍物建图
• 与壁障相结合的智能动态路径规划
• 每150ms更新一次地图和障碍物信息
• 友好易集成的软硬件接口
• 支持ROS
• USBCDC/UART 接口
• 自动标签扫描（用于自动回充）
• 支持WIFI/蓝牙数据传输。

##2. 原理与组成
　　整个系统由三个部件组成，即传感器，处理器，输出接口，如下图所示：

　　其中，传感器包括里程计（Odometer）、2DLidar，3D深度摄像头，以及超声波传感器。其中，里程计和2DLidar是必须的，用于做室内定位与平面壁障。3D深度摄像头，用于在2D的Lidar无法满足壁障要求的环境，进行3D空间障碍物感知。超声波传感器用于对2D Lidar和3D深度传感器无法感知玻璃等透明物体的补充。
　　算法处理器，用于对各种传感器的输出数据进行处理和运算，实现定位，导航，路径规划，壁障等功能。
　　输出接口，可以根据应用的不同，提供USB与串口实现与其他部件的通讯。

##3. 规格参数

参数名称	单位	参数范围	备注
设备尺寸	mm	100＊70＊55.8	包含了激光雷达和内嵌的算法处理板
最大运动速度	m/s	0.4
地图分辨率	cm	5
地图更新时间	ms	150
最小通过宽度	m	0.5
电压	V	5	可根据实际应用情况调整
电流	A	1	5v工作电压下
测量距离	m	6
物理接口		USB/ UART	USB对外是虚拟串口（MicroUSBOTG）UART电平电压为3.3v（2mm 4pin插针）两者输出内容一致，两者可同时工作。

##4. 硬件接口
　　系统中支持多种传感器的输入以及接口，具体如下

• USB 2.0 HSHOST，深度摄像头输入接口，用于接收USB深度摄像头的输出数据。支持乐行公司的深度摄像头设备。
• USB 2.0 HSCLIENT，数据输出/输入接口，用于将处理结果对外输出，接收输入数据和命令。
• USB 2.0 HSCLIENT，数据输出/输入接口，用于将处理结果对外输出，接收输入数据和命令。
• UART TTL 1，功能与USB 2.0 HSCLIENT相同。
• UART TTL 2，蓝牙/WIFI透明数据传输接口。用于实现蓝牙/WIFI的透明数据传输。

##5. 软件接口
　　系统中，USB CLIENT采用标准的CDC协议，其在大多数的Android/Linux平台下免驱即可使用。外部系统，可以通过USB/UART读取当前的地图，传感器，以及定位信息。同时，也可以通过USB/UART输入当前的里程计和超声波数据。

具体的通讯协议，请参考而外的相关文档。

##6. 应用举例

• 室内移动机器人。
• AGV
• 扫地机器人