dirtybot
开源地址：https://github.com/MM-X/dirtybot-
脏宝(dirtybot, diety bea)是一款基于地平线X3派和Togetheros以及Arduino的智能桌面语音小车，具备语音交互、感知、Slam建图和规划控制的能力，其优势在于：
- 采用少量3D打印和亚克力加工，DIY性强，采用成熟零件，成本低；
- 采用离线语音板子（只要64块RMB），界面化编程（不用敲代码），大大增强了小车的可玩性；
- 下层采用Arduino Nano（328P， 8bit）板，易于编程实现自己的奇思妙想，十几块钱照样上100HZ；
- 上层基于地平线X3派（比树莓派便宜，性能还比它强不少）和Togetheros（ros2），拥有现成的感知算法和一些应用（人体跟踪，手势控制）。
总之，本项目具备易上手和可玩性极强的特点，非常适合有些动手能力的人玩。当然，如果你想玩现成的，那么强烈推荐古月居的OriginBot智能机器人开源套件https://www.originbot.org/
文件夹
内容
3D model
三位模型图，stp格式
Arduino
mcu嵌入式代码
docs
文档图片
ros2
上层软件（跑在X3pi）的代码
voice
语音板的配置文件（可直接导入）
特别说明：-
本仓库的ros2目录下的代码来源于古月居的OriginBot, 开源代码仓库：https://gitee.com/guyuehome/originbot， 并根据下层的传感器适配需求做了一定的更改，目前仅修改了originbot_base和originbot_msgs两个文件夹里的部分代码；并且上下层通讯协议也是基于OriginBot的串口协议做的相应修改。在这里特别感谢古月居，带领很多人进入了ros的乐园。
小demo视频（功能不局限于此）：-
对于可实现功能的建议：
按具体功能划分：
- 自主清理垃圾——将桌面大的垃圾推到地面，小的垃圾（和尘土）收集进入垃圾储藏室
- 语音控制、手机App控制、键盘控制、手势控制
- 人体跟踪、猫狗跟踪、语音交互（到杯子那里去，到垃圾桶那里去，把杯子推回来，建图后打乱桌面物品让车子恢复原样，播报摄像头的检测到的内容，发现人站在车前播放：别当我路等等，功能取决于你的想象）
按涉及领域划分：
- 语音交互：语音唤醒、语音开关机、语音控制车辆运动、语音调参、语音启停进程（开启关闭人体跟踪控制）、被识别物体语音播报
- 感知：目标检测与分割、根据自车位置推测目标的平面位置和尺寸（结合cam和lidar）
- 定位建图：slam建图和更新（包括正障碍-杯子， 结合tof建立负障碍-桌面边缘）
- 规划控制：导航规划，路径规划，跟踪控制
硬件组成和成本清单：
硬件结构图：-
说明：
- 摄像头识别，激光雷达slam建图
- IMU和轮速计（编码器）odom推算
- TOF是斜向下安装，用于提前检测车辆是否到达桌面边缘，如下图
- 继电器用于控制耗电量大的设备（语音模块可以长期待机）
TOF
扫地机
名称
型号
数量
价格
图片
链接
开发板
X3派
1
549
摄像头
GC4663
1
129
激光雷达
YDLIDAR X3
1
299
电机
2
35*2
MCU
Nano
1
15
我红色的，网上好像没了
语音模块
1
64
电机驱动
2
3.7*2
IMU
MPU9250
1
42
DCDC
3A
1
7.2*2
继电器
5V
1
3.9
舵机
2
12
桌面清洁
1
58
TOF
VL53L0X V2
1
13.8
亚克力加工
1
19
3D打印
1
50
有点贵，自己找找把
杂七杂八
N
50
螺丝、舵机拉杆、扎带杜邦线、铜柱等
总计
1398
e，成本好像也不低，前三个大头
软件组成：
Arduino：
arduino用到了两个库，这连两个i2c总线设备共用一路i2c ：
- tof：https://github.com/pololu/vl53l0x-arduino
- mpu9250(imu的校准程序在此库的历程里面，由于nano内存有限，需要校准imu的话需要先通过例程程序校准)：https://github.com/hideakitai/MPU9250
端口定义：
const uint8_t Motor1_PinA = 5;
const uint8_t Motor1_PinB = 6;
const uint8_t Motor2_PinA = 9;
const uint8_t Motor2_PinB = 10;
const uint8_t Encoder1_PinA = 2; //中断1
const uint8_t Encoder1_PinB = 4;
const uint8_t Encoder2_PinA = 3; //中断2
const uint8_t Encoder2_PinB = 7;
SoftwareSerial mySerial(12, 13); // RX, TX
通讯协议：-
主要协议参考：https://www.originbot.org/manual/protocol_description/
差异在于：
- imu的数据发送 = 处理后的数据/100, 而不是原始数据
- 传感器反馈里面没有电压值，有mcu的循环时间和转发语音板的语音指令
- 控制器资源控制为从x3pi接收到的需要转发的语音板的指令信息
语音板子：
由于MCU和语音板子单词最多传输4个字节，且语音板子处理逻辑有限，因此mcu他们之间的传输只能依靠提前定义好的协议（比如 1 = 自建通过），且X3pi和语音板子的通信是通过MCU中转，因此也需要定义他们之前的协议，例如FCOS检测算法的80种类型分别对应80个整数，以此来实现被检测目标名称的语音播报。
X3pi：
有关上层相关的软件部分，地平线开发者社区和古月居已经给出了详细的参考文档：
- 地平线开发者社区旭日X3pi的说明书：https://developer.horizon.ai/api/v1/fileData/documents_pi/Quick_Start/Quick_Start.html
- 地平线开发者社区Togetheros的说明：https://developer.horizon.ai/api/v1/fileData/TogetherROS/index.html
- 地平线开发者社区AI工具链：https://developer.horizon.ai/api/v1/fileData/doc/ddk_doc/navigation/ai_toolchain/docs_cn/horizon_ai_toolchain_user_guide/index.html
- 古月居：https://www.originbot.org/
结尾
- 欢迎大家提出好的建议，在Issue里提问题，不定期查看
- 该文档会同步到地平线开发者社区，欢迎大家去查看，评论
- 该项目完全开源，欢迎大家魔改
- 有时间就持续更新。。。
