本页面介绍了如何将SLAMWARE解决方案集成到客户的机器人系统。

本页内容

开发流程简介

SLAMWARE为SLAMTEC推出的，基于RPLIDAR 360°激光雷达的高性能室内定位导航解决方案。以下是一个典型的基于SLAMWARE Core开发机器人底盘的开发过程，该过程分为三个阶段：评估，验证，集成。

使用SLAMWARE SDP评估

SLAMWARE SDP系列方便客户快速评估SLAMWARE解决方案的性能，同时提供了一个基础平台，可以实现客户原型系统的验证。该系列现有两个不同的型号，两种型号均无需额外进行硬件集成工作，开机后结合Robo Studio软件即可直接体验Slamware方案的性能。

使用ZEUS机器人底盘评估

ZEUS是SLAMTEC推出的一款通用服务机器人平台，它集成了SLAMWARE定位导航解决方案，并集成了大量在商用环境中需要具备的结构和功能：

• 电源管理
• 行走机构
• 自动回充
• 超声波传感器
• 防跌落传感器
• 深度摄像头

该平台大大简化了服务机器人产品的开发，缩短了产品从设计走向销售的流程和时间。具体信息，请参考Zeus机器人平台产品页。

系统结构概述

一般来说，机器人可以分成底盘部分和应用层部分。底盘部分主要完成运动，避障等功能，此部分功能较为通用；应用层部分完成业务逻辑，例如语音识别目标点，人脸识别等等，此部分与最终部署场景的业务紧密相关。Slamware解决方案也分成了两个部分，Slamware Core和Slamware SDK。Slamware Core是一块算法硬件模块，位于机器人底盘部分，实现的建立地图，自主导航，实时定位，自动避障，自主回充等功能；Slamware SDK是一组软件库，工作在应用层，提供了相应的接口可以让客户控制底盘，例如移动到指定目标点，获得建立地图，获得当前定位等功能。现在Slamware SDK支持四种主流的应用平台：Windows，Linux，Android，iOS。下面分别对底盘部分和应用层部分集成Slamware解决方案进一步说明。

底盘部分

基于SLAMWARE解决方案的机器人底盘主要由3个部分组成（如下图）：激光雷达（RPLIDAR），Slamware Core模块，其他底盘部分（包括底盘控制MCU，传感器，电机控制器等等）。SLAMWARE Core通过Control Bus与底盘控制MCU连接，同时通过LIDAR Bus和激光雷达 进行连接。这是基于SLAMWARE解决方案的机器人最小系统。

硬件集成

硬件集成存在两种方式：

• 基于Slamware Breakout评估板的集成，
• 直接集成Slamware Core。

SLAMWARE Breakout简介

SLAMWARE Breakout是一款用于快速评估Slamware Core的开发板，它包含了一颗底盘控制器MCU--STM32F103VET6，并将IO口做了分配和定义（见下图）。通过将SLAMWARE Breakout与底盘外设（如传感器，电机驱动器等）连接，即可快速实现一个机器人底盘的硬件原型。

基于Slamware Breakout的集成

基于Slamware Breakout的机器人底盘的型框图如下所示。其主要的集成工作是将Breakout评估板与各种外设连接并控制器工作，具体外设使用客户可根据自身实际需求来决定集成的外设。

• 连接电机驱动电路
• 连接碰撞传感器（选装）
• 连接跌落传感器电路（选装）
• 连接超声波传感器电路（选装）
• 连接自动回充电路（选装）

直接集成SLAMWARE Core

直接集成Slamware Core，需要选择一款底盘控制MCU（如Breakout 上的STM32F103VET6）。该MCU与Slamware Core通过Control Bus进行通信，此外，还会控制电机的运动，采集传感器信息并发送给Slamware Core。客户可以参考

以下的集成内容并非所有的项目都是必须的，客户可以根据自身实际需求来决定集成的外设。

• 设计电源系统
• 设计RPLIDAR接口
• 设计底盘MCU与SLAMWARE Core
• 连接电机驱动电路
• 连接碰撞传感器（选装）
• 连接跌落传感器电路（选装）
• 连接超声波传感器电路（选装）
• 连接自动回充电路（选装）

结构集成

根据集成方式的选择，需要选择不同的结构固定。Slamware Core模块的机械尺寸及接口尺寸参见数据手册。Breakout评估板的机械尺寸参见数据手册。

固件集成

基于参考固件集成

SLAMTEC提供了一份采用IAR编译器和STM32F103VET6的参考固件，便于客户开发自己的机器人底盘固件。客户可以根据机器人实际状况选择部分外设进行集成，集成步骤如下：

• 机器人配置
• 实现电源管理相关的功能
• 实现运动控制相关的功能
• 实现超声波传感器的功能
• 实现碰撞传感器的功能
• 实现自动回充相关的功能
• 实现Polling Command机制（底盘向SLAMWARE Core发送指令）
• 实现Event Notification机制（SLAMWARE Core通知底盘工作状态）
• 实现健康管理功能

基于自有固件集成

对于已经有自有底盘和固件体系的客户，也可以通过自己实现Control Bus Protocol的方式来集成SLAMWARE解决方案：

• 实现Control Bus协议
• 机器人配置
• 实现电源管理相关的功能
• 实现运动控制相关的功能
• 实现超声波传感器的功能
• 实现碰撞传感器的功能
• 实现自动回充相关的功能
• 实现Polling Command机制（底盘向SLAMWARE Core发送指令）
• 实现Event Notification机制（SLAMWARE Core通知底盘工作状态）
• 实现健康管理功能

应用层部分

应用层与底盘的通信连接

应用层部分控制底盘部分需要通过一个高速接口，以便实现大数据量，低延迟，高可靠的传输。SLAMWARE Core使用100Mbps有线以太网实现数据传输，有时，此以太网接口也被称为High Speed Bus。

除了有线以太网接口之外，为了方便研发调试需要，Slamware Core也包含了一个Wifi接口，使得移动设备可以接入，其功能与有线以太网完全一致，但是可靠性较低，如果外部无线网络环境较恶劣，或者距离较远，此网络连接可能中断。

使用Slamware SDK控制底盘

Windows

Windows的用户，我们提供了Windows 32bit的SDK。在Windows上进行集成，有如下的要求：

• 32bit或64bit的Windows
• Visual Studio 2010 with SP1（必须使用此版本VS）
• 采用32位编译

SLAMWARE Windows SDK支持4种不同的编译方式：

• 动态连接 Debug
• 静态连接 Debug
• 动态连接 Release
• 静态连接 Release

在集成的过程中，主要有如下的步骤

• 编译环境搭建
• 连接、连接管理与自动重连
• 本地数据缓存
• 地图和坐标显示
• 机器人运动控制

Linux

Linux的用户，我们支持如下几种不同的平台和编译器版本：

• armv7hf （带硬件浮点能力的armv7指令集）
• i386（32位x86指令集）
• x86_64（64位x86指令集）

编译器版本：

• gcc 4.6
• gcc 4.8

集成步骤如下：

• 编译环境搭建
• 连接、连接管理与自动重连
• 本地数据缓存
• 地图坐标系定义
• 机器人运动控制

iOS

对于使用iOS的用户，我们提供了原生的Objective-C接口的SDK，集成步骤如下：

• 编译环境搭建
• 连接、连接管理与自动重连
• 本地数据缓存
• 地图坐标系定义
• 机器人运动控制

Android

对于使用Android的客户，我们提供了原生的Java接口的SDK，集成步骤如下：

• 编译环境搭建
• 连接、连接管理与自动重连
• 本地数据缓存
• 地图坐标系定义
• 机器人运动控制

总结

以上就是集成Slamware Core所涉及的主要工作，具体集成过程中的问题，可以参见相关的应用笔记和数据手册。