Navi机器人SDK开发指南

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Navi机器人SDK开发指南 v1.5.0 ​

当前版本

本文档对应 Middleware v1.5.0，适用于 ROS1 Noetic。

📑 文档导航 ​

概述 ​

本 SDK 面向浙江人形机器人 Navi 系列，封装关节控制、定位导航、电源管理等底层能力，并提供统一的 ROS1 接口、示例和调试工具。

SDK 包含：

  1. ROS Service、Topic、Action 和配套自定义消息；
  2. C++、Python 调用示例；
  3. Web 示教与调试工具；
  4. HOS 图形化编程环境。

SDK 层级图 ​

SDK范围

开发环境 ​

  • 操作系统：Ubuntu 20.04（ROS Noetic）
  • ROS 版本：ROS1 Noetic
  • 支持语言：Python 3、C++17 及以上
  • 硬件兼容：支持领航者 2 号（Navi02）人形机器人，WA1/WA2轮臂机器人，半身机器人
  • 适用场景：第三方应用集成，二次开发，机器人导航、操作、行走等功能的快速部署

系统框架 ​

机器人采用大脑+小脑的双控制器控制，并提供了多样的开发方式，详见 终端连接

机器人内部软件框图 ​

软件框图

快速开始 ​

开机 ​

开机键 ​

机器人没有单独的开关机按键，给机器上电后，机器人进入开机状态；

  • 对于双足全身型（I2）的机器人而言，打开机器人背后的电池包上的电源开关即可；
  • 对于半身型机器人（U1），将底盘引出的插头插入220V电源插板即可；
  • 对于轮臂型机器人（WA1），需要长按轮式底盘上的电源开关；

开机状态指示 ​

启动开机流程后，首先机器人内部的控制器将进入系统的boot状态，开始启动大小脑的Linux系统； 机器人开机后，将通过语音和面部显示器指示当前机器人的启动状态； 启动时序如下(以全身型机器人为例)： 机器人上电后，内部的SDK开始自主bringup，全身关节会处于归位过程，并处于僵直状态，此时机器人无法自主保持站立，因此确保上电后机器人仍处于安全状态； 小脑SDK启动完成后，需在确保机器人脚掌触地状态下，可通过语音，遥控等方式命令机器人站立后执行后续指令（轮臂款机器人无此限制）； SDK启动时序（时间未准确标定）： 开机时序

网络与连接 ​

在新的环境中，初次启动机器人，需要确定机器是否已经联网，在没有联网的状态下，部分机器人的功能将无法使用； 建议使用显示器+键鼠登入到orin进行联网设置；

使用显示器和键鼠 ​

使用USB键鼠和DP线连到机器人orin大脑之后，按照Ubuntu系统的方式使机器人连上用户的wifi， 并将大脑orin 设置为固定IP，避免经常更换；

全身/半身型外设接口 ​

全身外设接口

轮臂型外设接口 ​

轮臂外设接口

轮臂型网络拓扑 ​

轮臂外设接口

使用机器人AP热点 ​

对于不方便接USB键鼠和HDMI屏幕的场景，也可以通过连接机器人自身的AP热点来配置机器人的网络； 机器人大脑默认的 AP 名称以 nav01ap 开头，连接凭据请查阅设备交付资料。

终端连接 ​

完成机器人的网络配置之后，对于开发者而言，可能还需要使用终端登入大脑系统，支持如下方式登入：

  • Linux系统内终端：如果已经使用USB和HDMI登入orin，可以直接使用Linux系统终端登入；
  • 外部终端登入Linux：通过标准ssh协议登入orin Linux系统，ssh端口是22；
  • 登入到demos容器：
    • 在Linux终端内，支持使用docker exec -it navi_project-demos-1 bash
    • 外部终端可通过 ssh root@<robot-ip> -p 2222 登录 demos，凭据请查阅设备交付资料
    • ssh的IP取决于登入大脑的网卡IP，机器人联网操作参考网络与连接，机器人网络拓扑参考轮臂型网络拓扑, 对于双足（I2）型号的机器人则是在轮臂型机器人的基础上取消了路由器，采用orin与pico的直连

开发 ​

开发者可以直接使用 ROS API，也可以通过 HOS 进行图形化编程。

开发环境配置 ​

安装 zj_humanoid_types_v1.5.0.run 后即可使用 v1.5.0 自定义消息。类型定义见 zj_humanoid_types。

bash
Help:
  ./zj_humanoid_types_v1.5.0.run                      # Install all .deb files in the current directory
  ./zj_humanoid_types_v1.5.0.run -- --uninstall       # Uninstall all .deb files in the current directory
  ./zj_humanoid_types_v1.5.0.run -- --version         # Show version
  ./zj_humanoid_types_v1.5.0.run -- --changelog       # Show changelog
  ./zj_humanoid_types_v1.5.0.run -- --help            # Show help

ROS Python/C++ ​

开发示例见 demos。

HOS开发 ​

HOS 用于图形化调用 API 和部署任务，详见 HOS 开发。

常见问题和解决方法 ​

1. 开机没有语音播报"机器人大脑启动成功" ​

该语音指示了机器人与远程服务器的连接状态，如果开机没有播报启动成功，需要确认网络连接状态；

2. 机器人启动后无法调用肢体动作 ​

需要确认急停按键是否被按下，或者电机是否有损坏；