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  • FroboMind是一个开源机器人控制系统软件平台，为许多大学、公司、团体和南丹麦大学的研究人员设计的现场机器人研究。它在不同的项目中使用相同的通用平台，以最大限度地重用现有工作。
产品组合

  • FroboMind

  • FroboMind是一个为野外机器人研究而设计的机器人控制系统软件平台。它提供了跨不同项目、现场机器人和实现使用相同通用平台的方法，从而最大限度地重用现有工作。FroboMind是开源的，并且允许免费的商业使用。它在ROS中实现，并运行在Ubuntu Linux上。

      • 什么是FroboMind

      • FroboMind的目标是标准化跨项目、机器人和实现的机器人软件开发，并在以下方面优化机器人软件:
        • 模块化和代码重用，以减少软件开发、调试和测试的时间。
        • 可扩展性和可伸缩性，它必须适应从小型学生项目到高级研究项目的实现。

        FroboMind软件平台由一个操作系统、一个中间件和一个体系结构组成，该体系结构将软件组件的组织定义为具有良好定义的接口的层和模块。

        操作系统
        FroboMind支持最新的Ubuntu长期支持(LTS)版本。

        中间件
        FroboMind已在ROS(机器人操作系统)中实现。

        体系结构
        FroboMind架构基于对战地机器人的感知、决策和行动任务的直观分解

        • FroboMind:体系结构

        • FroboMind架构基于对战地机器人的感知、决策和行动任务的直观分解。

          机器人通过它的传感器和来自机器人的反馈感知周围的环境，并执行系统。它将感知与共享知识和先验知识结合起来。基于这些积累的知识、机器人任务描述和用户交互，机器人选择一种行为，寻求优化任务任务的实现。行为行为随后根据时间和状态执行。

          数据流用连接的箭头表示。模块旁边的箭头提示表示数据被用作输入，而没有箭头提示则表示数据从模块输出。为了不使概述变得混乱，我们假设任何组件都可以访问它的前身可访问的数据，因此只有在与架构理解相关时才会显示与后继组件的多个连接。概览中没有包括所有组件的可用数据。

          内部故障诊断、系统看门狗和事件处理任务被组织为一个单独的安全层，以确保这些模块最大程度的简单和清晰，从而减少潜在的软件错误，从而确保高水平的可靠性。安全层通过促进对内部和外部事件的行为反应来提高机器人自主性的鲁棒性。该安全层能够激活但不能取消激活或抑制硬件紧急停止电路的激活。

          包含由灰色矩形表示的模块，以完整地描述功能。它们并不代表实际的代码。

          • 机器人

              • Frobit

              • Frobit是一种小型差动导向机器人，设计用于快速成型的应用，以及在现场机器人的课程活动。这个设计背后的想法是有一个小的、低成本的、易于构建的开源机器人平台，用于开发FroboMind体系结构的软件组件。Frobit采用被动脚轮差速器操纵。它目前有两个主要版本:

                • 一个小而低成本的室内使用的Frobit(在这里记录)
                • 一个更大更耐用的FrobitPro，适合室内和室外使用(文档在这里)

                Frobit软件

                Frobit被用作FroboMind的参考平台，这意味着FroboMind包含了Frobit工作的更新演示示例。

                下面是一个视频，展示了frobit的演示示例，用于使用轮编码器和陀螺进行相对位姿估计的航路点导航。

                • 犰狳

                • 犰狳是由南丹麦大学和奥胡斯大学于2011年开发的。它是一个履带式工具载体，具有机器人操作系统ROS.org中实现的FroboMind体系结构和高度模块化。

                  项目
                  “犰狳”目前正被用于两个项目，分别是行间作物精确导航和人道主义排雷。有关更多信息，请访问项目页面。

                  描述
                  Armadillo平台由两个独立的轨道模块和中间的一个可交换的工具载体模块组成。从刀架模块中拆卸履带模块只需要拆卸8颗螺栓，并断开电源和通信线缆，整个拆卸过程大约需要几分钟。
                  犰狳有电力推进，可以使用不同的能源，如电池组，发电机和未来的可持续能源，如燃料电池等。
                  每个“犰狳”履带模块都可以看作是独立的推进模块，带有机载电机、电机控制器和变速箱。这就产生了一种灵活的车辆平台，其中轨道模块和支持硬件，如电池组和机器人计算机，可以安装在不同的配置，有利于如重量分配或其他要求必须携带的工具。

                  轨道模块由3.5kW直流无刷电机供电。采用1/25的传动比，最高速度为7.4公里/小时，动力系统预计损失25%，一个履带模块可以在30秒内提供1千牛的连续推力，最高可达1.7千牛的推力。

                  目前，犰狳携带两个可交换48V 100Ah电池，每个重150公斤。电池组是基于深循环铅酸电池，支持50%放电。这使犰狳在最坏的情况下，在最大的持续功率下有40分钟的操作时间。在正常运行条件下，具有两个轨道模块的车辆必须克服500N的动摩擦，有效运行时间可以预期为2.6小时。随着额外的电池组准备和充电，车辆可以运行，只要需要。每个电池组可在4.5小时内充满电。更先进和昂贵的电池技术，如锂离子电池，将在重量和每次充电的工作时间方面提高性能。

                  • ASuBot

                  • ASuBot是奥胡斯和南丹麦大学机器人的首字母缩写，是奥胡斯大学工程学院和南丹麦大学工程学院的联合项目。

                    描述
                    ASuBot是在Massey Fergusson 38-15花园拖拉机的基础上改装的Topcon eas -25转向系统。ASuBot机器人计算机FroboBox的特点是在机器人操作系统中实现了FroboMind架构

                    ASuBot已被用于一个有机果园除草的研究项目。今天，这是一个相当繁琐的过程，因为不允许使用除草剂，因此除草通常使用机械过程或杂草焚烧。距离果树半米以上的杂草会争夺养分，因此该距离内的杂草数量需要保持在非常低的水平。在正常情况下，每周都要除草。

                    在研究项目中，我们专注于使用燃气燃烧器和自动园艺拖拉机进行有机除草。拖拉机在整个果园中自动导航，以确保燃气燃烧器不会损坏树木。导航是在没有GNSS的情况下完成的，因为有时树木遮挡GNSS天线的问题。由于RTK-GNSS接收器仍然相当昂贵，这也降低了机器人的价格。

                    ASuBot是在Massey Fergusson 38-15花园拖拉机的基础上改装的Topcon eas -25转向系统。

                    • FroboMower

                    • FroboMower是一种基于商业低成本机器人割草机的小型割草机平台。FroboMower的目的是进行与割草和精确除草相关的现场实验，以及诸如区域覆盖、基于低成本传感器的状态估计、鲁棒自主行为等相关主题。FroboMower目前正在运行，并被用于各种项目。

                      原来的电子设备已被运行Frobit固件的RoboCard所取代，因此FroboMind像Frobit机器人一样完全支持frobomwer。RoboCard通过h桥电机控制器控制推进电机，并在轮轴上安装了低成本的光学旋转编码器，以提供里程数反馈。三个切割机电机也由RoboCard控制。为支持实验工作，安装了惯性测量单元(IMU)、GNSS天线桅杆和笔记本电脑平台。

                      • FroboScout

                      • FroboScout是一种小型差分导向野外机器人，设计用于各种侦察任务，同时也是野外机器人软件的测试平台。FroboScout基于以下设计目标:

                        • 保持简单
                        • 低成本
                        • 精确导航
                        • 合理的越野性能

                        在当前的项目中，它被用于测量任务，这是建设新道路时质量保证的一部分。它沿着指定的路线航行，在预定的测量地点等待规定的秒数，而测量站则对安装在GNSS天线下面的光学棱镜进行精确的相对测量。

                        FroboScout的建设始于2005年。它最初被命名为CetusBot，并使用了现场机器人嵌入式计算机(FiRECom)。它已经更新以支持FroboMind。

                        • GrassBots

                        • GrassBots是一个当前项目(2013-2015年)，涉及低地的草原采伐作业，用于生物天然气和生物炼油厂。本页面重点介绍如何将FroboMind用于项目期间开发的一些机器人平台。

                          规范
                          • 切割宽度:3米
                          • 重量:2.200公斤(Lynex载体)加上800公斤(Kongskilde割草机)。
                          • 推进:液压驱动履带。
                          • 动力来源:100马力柴油机。
                          • 机器人计算机:Conpleks Robotech 501控制器。
                          • 导航传感器:Sick旋转编码器，VectorNav VN-100 IMU, Trimble BX982 RTK-GNSS。
                          • 机器人软件:FroboMind软件平台

                          • 鼻中隔黏膜下切除术后导航系统

                          • 早在1999年，丹麦技术大学就建造了12个小型移动机器人(SMR)平台，用于教学和支持基于论文的研究。由于不断的维护和升级，这些机器人仍然很强大，被DTU电气工程自动化与控制系广泛使用。他们运行mobosoftware软件。

                            Mobotware

                            moboware是一个基于插件的软件框架，由丹麦技术大学DTU电气工程自动化与控制学院开发。该软件用于移动机器人的教育和研究，并已移植到不同的硬件平台和应用程序。重要的设计标准是控制级别的实时性能、传感器的容易集成、快速移植到新机器人和核心系统的稳定性和可维护性，在无纪律的编程环境中。moboware提供了一种简单的脚本机器人控制语言，也支持非技术人员使用。

                            FroboMind集成

                            mobosoftware组件已添加到FroboMind，以包括对SMR的支持。这样做的好处是，它允许使用FroboMind和ROS包，同时仍然受益于moboware优越的实时性能。

                            • 以前的机器人

                            • 这里列出了基于野外机器人嵌入式计算机(FiRECom)的机器人，FiRECom是FroboMind的前身。

                                • Casmobot

                                • Casmobot是由南丹麦大学在2007-2009年期间开发的，作为植物护理机器人技术转移项目的一部分。Casmobot是计算机辅助斜坡割草机器人的缩写。Casmobot的愿景是为割草机设计和开发一个应用模块，使其能够半自主地进行割草。

                                  Casmobot是在Lynex斜坡割草机的基础上改进的，并采用了野外机器人嵌入式计算机(FiRECom)——FroboMind的前身。

                                  Casmobot是我们的第一个机器人平台，它可以通过任天堂的Wiimote远程控制。一个周五晚些时候的下午，机器人实验室里的一个有趣的想法被证明是一个很好的用户友好型机器人控制的演示，因为Wiimote似乎比工业标准的遥控装置更直观。

                                  • Hortibot

                                  • Hortibot是在前丹麦农业科学研究所开发的，现在是丹麦奥胡斯大学的一部分。

                                    Hortibot是一种工具载体，能够从田间的一个角落开始穿过一行作物的田地。它使用ECO-DAN(现在被Claas Agrosystems收购)的行相机跟踪作物行，在行末使用陀螺传感器转向并沿着相邻的行等。

                                    一些工具是为Hortibot，最著名的是一个细胞喷雾器原型。摄像机不断地拍摄地面照片，并对图像进行分析，以确定图像中的作物和杂草的位置。放置在摄像头后面的一排喷嘴被激活，因此只有检测到杂草的细胞(4x10cm)才会被喷洒。

                                    Hortibot被时代杂志评为2007年最佳发明之一。

                                    • 研究项目

                                          • 研究项目

                                            • 在果园里使用燃气燃烧器和自动拖拉机进行有机除草
                                            • 行行作物杂草的精确喷洒
                                            • 蒲公英在草坪和草坪上的自动除草
                                            • 人道主义扫雷
                                            • 参加FieldRobotEvent 2012(学生项目)
                                            • 足球场的划线

                                      • 野外机器人暑期课程

                                      • 当你可以和南丹麦大学的同学们一起为可持续生物生产制造一个自主野外机器人时，为什么要把暑假浪费在海滩上无所事事呢?

                                        信息
                                        • 植物护理现场机器人的设计与开发
                                        • 每年夏天开始(全日制学习)
                                        • 南丹麦大学欧登塞工程学院
                                        • 7.5 ECTS，单项口语考试，按丹麦语7分制评分。
                                        需求
                                        你必须参加工程或科学研究项目，并通过第四学期的设计、力学、计算机科学、物理、数学等。该课程作为课程的一部分，对DK的理学士和理学硕士学生是免费的，其他学生需要支付课程费用。请查看信息和材料页面了解更多信息。

                                            • 野外机器人暑期课程

                                            • 你将与来自设计、力学、电子学、机电一体化、计算机科学、数学、物理等专业的学生一起在跨学科项目小组工作。每个小组将建造自己的现场机器人，并将有机会参加国际比赛FieldRobotEvent。