ROSKY2 智慧移動平台

這套教具能教什麼

課程大綱

01 什麼是Robot Operating System?（3 節）

單元內容

• Robot Operating System(ROS) 1 概述
• Robot Operating System 2(ROS 2) 概述
• 現在應該使用 ROS 2 嗎?
• 如何安裝 ROS 2?
• 準備好開始 ROS 2 的學習之旅了嘛?

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 1 章

02 開始使用 ROS 2 並結構化你的機器人專案 ROSKY2（3 節）

單元內容

• 移動機器人 ROSKY 2
• 遠端連線至 ROSKY 2
• 本手冊會使用到的程式設計與操作工具
• 安裝 ROS 2 的構建工具
• 建立 ROS 2 的專案

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 2 章

03 使用 Python 建立基本節點（2 節）

單元內容

• 使用 Python 設計節點並印出 “Hello World”
• ROS 2 與命令列介面(Command Line Interface)
• 探索 Turtlesim – ROS 2 的第一個教學範例
• ROSKY2 與 Turtlesim

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 3 章

04 建立 ROS 2 的發佈者與訂閱者節點（2 節）

單元內容

• 發佈者(Publisher)、訂閱者(Subscriber)、 主題(Topic) 與 msg 文件介紹
• Python 與發佈者節點
• Python 與訂閱者節點
• 編譯功能套件包與應用

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 4 章

05 建立 ROS 2 的服務器與客戶端節點（2 節）

單元內容

• 服務器(Server)、客戶端(Client)、服務(Service) 與 srv 文件介紹
• Python 與服務器
• Python 與客戶端
• 編譯功能套件包與應用

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 5 章

06 自訂義 ROS 2 的訊息介面（3 節）

單元內容

• 什麼是 ROS 2 訊息介面?
• 建立 ROS 2 訊息介面功能套件包
• 建立自訂義訊息介面
• 編譯功能套件包與應用
• 挑戰使用自訂義 ROS 2 訊息介面

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 6 章

07 整合範例應用 – Turtlesim 篇（2 節）

單元內容

• 撰寫發佈者節點遙控 Tulesim
• 撰寫客戶端節點請求 Turtlesim 服務
• 以固定頻率取得 Turtlesim 的姿態(Pose)

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 7 章

08 深度挑戰 – Turtlesim 篇（1 節）

單元內容

• 讓 Turtlesim 移動至指定姿態
• 以固定頻率複製 Turtlesim

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 8 章

09 ROS 2 與參數服務器（3 節）

單元內容

• 什麼是 ROS 2 的參數?
• 查看移動機器人的參數
• 使用 Python 在節點內宣告 ROS 2 參數
• 使用 Python 在節點內取得移動機器人參數
• ROS 2 參數與 Yaml 文件檔案

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 9 章

10 ROS 2 與 動作服務（2 節）

單元內容

• 動作服務器(Acton Server)、動作客戶端(Action Client)、動作(Action) 與 action 文件介紹
• 自訂義 ROS 2 訊息介面
• 設計發佈者節點讓移動機器人移動
• 設計 ROS 2 動作服務

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 10 章

11 ROS 2 與 Launch 文件（2 節）

單元內容

• 什麼是 launch 文件?
• launch 文件支援的格式
• 使用 Python 設計 ROS 2 的launch 文件

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 11 章

12 整合範例應用 – 移動機器人篇（1 節）

單元內容

• 使用鍵盤遙控移動機器人並記錄移動里程計
• 移動機器人沿牆行走並記錄移動里程計

對應教材：《ROS2 完全自學手冊》第 12 章

課程大綱依CIRCUS Pi 教學手冊整理，節數為暫估，實際安排可依班級調整。

硬體規格

單板電腦	NVIDIA Jetson Nano Developer kit 第二代開發套件
GPU	128-core NVIDIA Maxwell™
CPU	Quad-core ARM A57 @ 1.43 GHz
記憶體	4GB 64-bit LPDDR4 25.6GB/s
儲存空間	microSD (不包含記憶卡)
影片解碼器	4Kp60 | 2x 4Kp30 | 8x 1080p30 | 18x 720p30 (H.264/H.265)
連線能力	Gigabit Ethernet, M.2 Key E
攝影機	2x MIPI CSI-2 connectors
顯示器	HDMI 與 DP
USB	4x USB 3.0, 1x USB 2.0 Micro-B
其他	‧ 40 pin 排針連接器 (GPIO、I2C、I2S、SPI、UART) ‧ 12 pin 排針連接器 (電源及相關訊號、UART) ‧ 4 pin 風扇排針連接器
機械規格	100 mm x 80 mm x 29 mm
作業系統	Xubuntu 20.04 Focal Fossa L4T R32.3.1 ROS2 – Foxy Python: 3.8.10
攝影鏡頭	‧ 分辨率 3280*2464 ‧ 尺寸 25*24mm ‧ 攝影機參數 ‧ CMOS 1/4 英吋 ‧ 光圈(F) 2.35 ‧ 焦距 3.15mm ‧ FOV 160度 ‧ Distortion <14.3%
光學雷達	‧ 掃描頻率 6Hz~12Hz ‧ 測距範圍 <10m ‧ 測距頻率可達 5Khz
馬達	金屬減速馬達(帶編碼器) x 4 額定電壓6V 扭矩1.5N.m 減速比1:90
馬達控制板	‧ USB / TTL (UART) ‧ 輸入電壓 :10.8V~16V ‧ 支援控制 4顆 帶編碼器 / 一般直流馬達 ‧ 6軸加速度感測器 ‧ 12V/2A 電源輸出埠 x 1 ‧ 5V/4A 電源輸出埠 x 3 ‧ 3.3V/2A 電源輸出埠 x 1
車體	鋁合金車體（快卸磁扣式底板）
配件	‧ Cat 5e 網路線 ‧ Intel8265AC 無線網卡(含 20CM 連接線及天線) ‧ 精密六角板手組(7 支組) ‧ HDMI 母口轉 VGA 公口轉接線 ‧ 12.6V 2A 鋰電池充電器 ‧ 18650 鋰電池 3400mAh X3
車子尺寸	約 200 x 210 x 160 mm (LxWxH)
外箱尺寸	約 384 x 276 x 208 mm (LxWxH)

產品特色

ROSKY 智慧移動平台為 2020 ~ 2022 年「桃園 ROS Summer School 機器人暑期課程」之特選教材，是一款適合 ROS 學習者的教學教具，ROSKY 2 智慧移動平台為 ROS Summer School 的兼容版本。

• Jetson Nano 4G：運算處理速度與效能表現更出色
• YD-Lidar X4 雷達：掃描建圖，實現導航、避障功能
• IMX219-160 鏡頭：實現視覺辨識功能
• 鋁合金外殼：提高平台耐用度
• 麥克納姆輪：讓車體實現完整約束運動控制模型

研習活動

2020 桃園 ROS Summer School 機器人暑期課程

2021 桃園 ROS Summer School 機器人暑期課程

2022 桃園 ROS Summer School 機器人暑期課程

影片介紹