ROS2 EDU KIT – Kit Educacional para Navegação Autônoma e Pesquisa em ROS 2
O ROS2 EDU KIT é um kit educacional open source desenvolvido pela AgileX Robotics para ensino, pesquisa e desenvolvimento de robôs móveis utilizando ROS 2.
Projetado para estudantes, pesquisadores, desenvolvedores e entusiastas da robótica, o sistema proporciona uma plataforma prática para aprendizado e desenvolvimento de aplicações envolvendo SLAM, navegação autônoma, mapeamento, desvio de obstáculos, acompanhamento de rotas e exploração de ambientes desconhecidos.
Compacto e preparado para instalação em diferentes plataformas móveis da AgileX, o ROS2 EDU KIT reúne computação, LiDAR, IMU, câmera de profundidade e ambiente de software em uma solução integrada para acelerar o aprendizado e o desenvolvimento de aplicações robóticas.
Principais benefícios
- Kit educacional open source para ROS 2
- Desenvolvido para ensino e pesquisa em robótica móvel
- Disponível nas versões ROS 2 EDU Lite e ROS 2 EDU Pro
- LiDAR 2D na versão Lite
- LiDAR 3D na versão Pro
- IMU para detecção de movimento
- Câmera de profundidade para visão 3D
- Processador com arquitetura X86
- Sistema operacional Ubuntu 20.04
- Baseado em ROS 2 Foxy
- Suporte ao NAV2 para navegação
- Gazebo 11 para simulação
- Desenvolvimento de SLAM e mapeamento
- Desvio autônomo de obstáculos
- Exploração de ambientes desconhecidos
- Compatível com diferentes chassis móveis AgileX
Aplicações
O ROS2 EDU KIT foi desenvolvido para proporcionar uma experiência prática no aprendizado de tecnologias utilizadas em robótica móvel e sistemas autônomos.
- Ensino de ROS 2
- Robótica educacional
- Pesquisa acadêmica
- SLAM e mapeamento
- Navegação autônoma
- NAV2 Navigation Stack
- Desvio de obstáculos
- Planejamento de trajetórias
- Exploração autônoma
- Visão computacional
- Percepção 3D
- Fusão de sensores
- Simulação robótica
- Desenvolvimento de algoritmos
- Prototipagem de sistemas robóticos autônomos
Duas versões para diferentes níveis de pesquisa
O ROS2 EDU KIT está disponível em duas configurações, permitindo selecionar o sistema de percepção mais adequado aos objetivos de ensino ou pesquisa.
ROS 2 EDU Lite
A versão ROS 2 EDU Lite utiliza um LiDAR 2D destinado a aplicações básicas de varredura, localização e mapeamento.
Essa configuração proporciona uma plataforma adequada para introdução aos principais conceitos de navegação autônoma e desenvolvimento de aplicações utilizando ROS 2.
ROS 2 EDU Pro
A versão ROS 2 EDU Pro incorpora um LiDAR 3D, ampliando a capacidade de percepção ambiental e permitindo desenvolver aplicações mais avançadas.
A percepção tridimensional oferece novas possibilidades para pesquisa em mapeamento, navegação e compreensão de ambientes complexos.
Recursos e diferenciais
Desenvolvido para ROS 2
O ROS2 EDU KIT utiliza o ROS 2 Foxy como base de seu ambiente de desenvolvimento, proporcionando aos estudantes e pesquisadores acesso prático aos conceitos e ferramentas do ecossistema ROS 2.
A plataforma permite trabalhar com controle, comunicação entre componentes, sensores, navegação e diferentes funções utilizadas no desenvolvimento de sistemas robóticos modernos.
LiDAR para percepção e mapeamento
O LiDAR fornece medições precisas de distância utilizadas pelo robô para compreender o ambiente ao seu redor.
Esses dados podem ser empregados na construção de mapas, localização, planejamento de trajetórias, identificação de obstáculos e navegação autônoma.
IMU para detecção de movimento
O kit incorpora uma IMU – Unidade de Medição Inercial, responsável por fornecer informações relacionadas ao movimento da plataforma.
Os dados da IMU podem ser combinados com outras informações dos sensores para melhorar sistemas de localização, percepção e controle.
Câmera de profundidade para visão 3D
A câmera de profundidade fornece informações tridimensionais do ambiente, complementando os dados obtidos através do LiDAR.
Essa combinação permite desenvolver experimentos envolvendo percepção espacial, identificação de obstáculos e visão computacional.
Processador X86 e Ubuntu 20.04
O ROS2 EDU KIT utiliza um computador baseado em arquitetura X86 executando Ubuntu 20.04.
Essa configuração fornece o ambiente computacional necessário para executar ROS 2, algoritmos de navegação, ferramentas de simulação e aplicações desenvolvidas pelos usuários.
NAV2 para navegação autônoma
O sistema oferece suporte ao NAV2 Navigation Stack, uma das principais estruturas utilizadas para navegação de robôs móveis no ecossistema ROS 2.
Com NAV2, estudantes e pesquisadores podem desenvolver e testar aplicações envolvendo localização, planejamento de trajetórias, navegação até objetivos e desvio de obstáculos.
Gazebo 11 para simulação
O ambiente inclui suporte ao Gazebo 11, permitindo realizar simulações antes da execução dos algoritmos no robô físico.
A simulação proporciona um ambiente importante para aprendizado, desenvolvimento e validação de algoritmos de controle e navegação.
Cartographer para construção de mapas
O ROS2 EDU KIT pode ser utilizado com Cartographer para construção de mapas a partir das informações coletadas pelos sensores.
Isso permite desenvolver experimentos práticos envolvendo SLAM e compreender como robôs autônomos constroem representações do ambiente durante sua movimentação.
Características Técnicas
| Tipo | Kit educacional open source para navegação de robôs móveis |
|---|---|
| Versões | ROS 2 EDU Lite e ROS 2 EDU Pro |
| LiDAR – versão Lite | LiDAR 2D |
| LiDAR – versão Pro | LiDAR 3D |
| Sensor inercial | IMU |
| Visão | Câmera de profundidade para visão 3D |
| Processador | Arquitetura X86 |
| Sistema operacional | Ubuntu 20.04 |
| Framework | ROS 2 Foxy |
| Navegação | NAV2 |
| Simulação | Gazebo 11 |
| Mapeamento | Suporte a Cartographer |
| Aplicações principais | SLAM, mapeamento, navegação autônoma, desvio de obstáculos e exploração |
| Arquitetura | Open source e compatível com diferentes chassis móveis AgileX |
Aprendizado prático de ROS 2
O ROS2 EDU KIT permite transformar conceitos teóricos sobre ROS 2 em experiências realizadas com um sistema robótico físico.
Estudantes podem trabalhar com sensores, comunicação entre nós, controle, localização, construção de mapas e navegação, acompanhando na prática como diferentes componentes de software e hardware trabalham em conjunto.
SLAM e construção de mapas
Uma das principais aplicações do kit é o estudo de SLAM, tecnologia que permite ao robô construir um mapa do ambiente enquanto determina simultaneamente sua própria localização.
O conjunto de LiDAR, IMU, câmera e processamento embarcado proporciona uma plataforma adequada para experimentar algoritmos de mapeamento e localização em situações reais.
Navegação autônoma com NAV2
O suporte ao NAV2 permite desenvolver aplicações nas quais o robô recebe um destino e utiliza informações do ambiente para calcular e executar uma trajetória.
Durante o percurso, sensores podem identificar obstáculos e fornecer informações para que o sistema de navegação adapte o movimento da plataforma.
Simulação antes dos testes no robô
Com o Gazebo 11, algoritmos podem ser desenvolvidos e avaliados inicialmente em um ambiente virtual.
Essa abordagem é especialmente útil no ensino, pois permite aos estudantes experimentar diferentes estratégias de controle e navegação antes de realizar os testes na plataforma física.
Da sala de aula à pesquisa avançada
A existência das versões Lite e Pro permite utilizar o ROS2 EDU KIT em diferentes níveis de aprendizado e pesquisa.
A versão Lite oferece uma configuração adequada para atividades envolvendo percepção 2D e conceitos fundamentais de navegação, enquanto a versão Pro amplia as possibilidades através da percepção tridimensional proporcionada pelo LiDAR 3D.
Ideal para
- Universidades
- Instituições de ensino técnico
- Laboratórios de robótica
- Centros de P&D
- Centros de inovação
- Cursos de robótica
- Ensino de ROS 2
- Pesquisa acadêmica
- SLAM e mapeamento
- Navegação autônoma
- NAV2
- Visão computacional
- Percepção 3D
- Simulação robótica
- Desenvolvimento de sistemas autônomos
