2025 赛季工程 ｜ CODENAME fluorite

CI status

foxy
galactic
humble
iron
jazzy
rolling

工程车所有功能的开发工作在本仓库进行（控制、决策 AI、机械臂运动规划、导航、自动兑换视觉和自定义控制器）。

这篇 README 提供了一些这辆工程最基础的使用和复现指引，如果需要更详细的信息，请去阅读它的技术报告(wip)。

操作方法

Caution

如果车失控，把遥控器正面的全部拨杆（SA、SB、SC、SD）置于“下”位置。

遥控器拨杆

使用遥控器拨杆可以切换不同模式：

	上/外	中	下/内
SA	底盘：小陀螺	底盘：跟随底盘	底盘：无力
SB	大 yaw 轴：有力	大 yaw 轴：无力	大 yaw 轴：无力
SC	机械臂：手动模式（键盘/自定义控制器控制）	机械臂：键盘控制模式	机械臂：保持收回
SD	机械臂：有力	机械臂：无力	机械臂：无力
SF	机械臂：单关节调试模式	/	机械臂正常
SE	单关节调试模式：选择小 yaw	单关节调试模式：选择 pitch1	单关节调试模式：SE 无效
SG	单关节调试模式：选择 pitch2	单关节调试模式：选择末端 yaw1	单关节调试模式：SG 无效
SH	单关节调试模式：选择 末端 pitch	/	单关节调试模式：选择末端 yaw2

优先级：SD > SF > SE > SG > SH > SC

人话：SD 优先级最高，只有 SD 置于有力状态时，机械臂才会动；SF 优先级次之，一旦 SF 置于单关节调试模式，机械臂就会进入单关节调试模式，SC 会被忽略；SE、SG、SH 用于选择单关节调试模式下的关节，优先级递减，SC 优先级最低。

遥控器摇杆、旋钮

axis	说明
LD	在机械臂有力且处于单关节调试模式时，控制吸盘的真空泵功率，中间为 0，向左拧吸向右拧吹
RD	在底盘处于小陀螺模式时，控制小陀螺转速
左杆左右	平移
左杆上下	前进后退
右杆左右	旋转
右杆上下	机械臂单关节调试模式下，控制选中关节的角度
LS	控制左边的存矿机构，拨到上面吸，拨到下面关
RS	控制右边的存矿机构，拨到上面吸，拨到下面关

键鼠

比赛时把档位拨到：SA 中 SB 上 SC 上 SD 上 SF 内

即可正常在客户端里控制底盘和机械臂：

键位	说明	备注
WSAD	控制车辆移动
鼠标左右	控制视角左右旋转
鼠标滚轮	控制 pitch1 关节的角度	用来把图传对着地面，在比赛时观察银矿，机械臂在收回状态时是看不到地上的银矿的
QE	控制视角左右旋转
G	开关自定义控制器
C	开关左边存矿机构的吸盘
V	开关机械臂末端的吸盘
B	开关右边存矿机构的吸盘
Ctrl	刷新客户端 UI

机械臂有一系列行为树控制的动作组，当机械臂的模式设置处于SC 上 SD 上，且没有启用自定义控制器时，就可以用组合键触发这些动作组：

键位	说明	备注
Ctrl + R	机械臂收回到初始位置
Ctrl + F	取银矿
Ctrl + C	把取到的矿存到右边
Ctrl + V	把存到右边的银矿拿起来
Shift + V	把存到右边的金矿拿起来
Ctrl + Z	把取到的矿存到左边
Ctrl + X	把存到左边的银矿拿起来
Shift + X	把存到左边的金矿拿起来
Ctrl + B	强制跳过当前正在跟踪的轨迹	如果机械臂卡在某个轨迹中间，无法完成执行，用这个组合键强制完成当前轨迹

Note

当动作组正在执行时，操作手的客户端 UI 上会显示“EXECUTING”，这个时候机械臂无法操作；如果需要打断当前正在执行的动作，用遥控器上的 SC 或 SD 来回切换一次机械臂的模式即可。

当机械臂处于键盘控制模式（SC 拨到中）时，可以使用下面的键位控制末端执行器在空间中移动：

键位	说明
F	机械臂末端向前运动
V	机械臂末端向后运动
C	机械臂末端向左运动
B	机械臂末端向右运动
Shift + F	机械臂末端向上运动
Shift + V	机械臂末端向下运动
Z	机械臂末端逆时针旋转（图传视角）
X	机械臂末端顺时针旋转（图传视角）
Ctrl + F	机械臂末端 pitch 向上
Ctrl + V	机械臂末端 pitch 向下
Ctrl + C	机械臂末端 yaw 向左
Ctrl + B	机械臂末端 yaw 向右

主要硬件

• 电机

  • 底盘：6020 x4, 3508 x4

  • 机械臂：本末 p1010a_111 x1, DM-J8009-2EC x3, DM-J4310-2EC x2, 6020 x1

• IMU 维特智能 HWT606 -> uart4@orange pi。

• 遥控器/接收机 天地飞ET16S/RF209S -> uart0@orange pi。

• 计算设备

  • 视觉 Jetson xavier nx 8gb ip = 192.168.1.202

  • 控制/机械臂规划/导航 orangepi 5 8gb ip = 192.168.1.201

• 主相机 Realsense D435i -> Jetson

• 自定义控制器

  • 主控 自制带IIC复用器和RS232收发电路的ESP32-S3开发板

  • 磁编码器 x6 AS5600

• 真空泵 x2 VN-C4

PCB

整车用到了 4 块 自行设计的 PCB，PCB 文件使用 git lfs 管理，在仓库里执行git lfs pull即可下载：

• orange pi 5 的扩展板 pcb/opi5.eprj

• 位于底盘的电源继电器板 pcb/engineer_2025.eprj

• 底盘分电板(x2) pcb/engineer_2025.eprj

• 位于云台的电磁阀驱动器/分电板 pcb/engineer_2025.eprj

软件架构

手动模式

自动模式

软件开发/部署指引

环境配置

开发本仓库需要在电脑上安装：

• ROS2 >= humble

• moveit apt install ros-humble-moveit*

• SDL 1.2 apt install libsdl1.2-dev

• behaviortree_cpp_v3 apt install ros-humble-behaviortree-cpp-v3

• NLopt apt install libnlopt-dev libnlopt-cxx-dev

• camera_info_manager apt install ros-humble-camera-info-manager

• cv_bridge apt install ros-humble-cv-bridge

• 大恒相机驱动 Galaxy Linux-x86-Gige-U3 SDK_CN-EN

在香橙派(ubuntu 22.04, RT Kernel)上：

1. 安装以下软件

   • ROS2 >= humble

   • moveit apt install ros-humble-moveit*

   • behaviortree_cpp_v3 apt install ros-humble-behaviortree-cpp-v3

   • NLopt apt install libnlopt-dev libnlopt-cxx-dev

   • wiringOP

2. 执行初始化脚本：

   sudo python3 ./scripts/setup_env.py -o

在 Jetson(ubuntu 20.04) 上：

1. 安装以下软件

   • Jetpack apt install nvidia-jetpack

     [!TIP]
     如果 apt 提示找不到这个包，参考这篇文章添加一下 l4t 的 apt repo。

   • OpenCV apt install libopencv-dev libopencv-contrib-dev

   • ROS2 >= galactic

   • cv_bridge apt install ros-galactic-cv-bridge

   • camera_info_manager apt install ros-galactic-camera-info-manager

   • 大恒相机驱动 Galaxy Linux-armhf-Gige-U3 SDK

2. 按指引配好 mrc-net 的运行环境，被折磨一个周（祝你好运:)))))）

3. 执行初始化脚本：

   sudo python3 ./scripts/setup_env.py -j

编译

# 按情况
python3 scripts/build.py -j     # 编译jetson上运行的包
python3 scripts/build.py -o     # 编译香橙派上运行的包
python3 scripts/build.py -c     # 编译自定义控制器上运行的程序

# 也可以在你的电脑上编译
python3 scripts/build.py -d     # 编译所有东西，一般只有开发的时候才需要

手动运行

source install/setup.bash
# 同上
chrt -f 99 ros2 launch fluorite_bringup opi.launch.py
# or
# ros2 launch fluorite_bringup jetson.launch.py

[可选] 开机自启

通过向 systemd 注册服务的方法实现程序开机自启：

sudo ./scripts/install_service.py -j  # jetson
# or
sudo ./scripts/install_service.py -o  # orange pi
sudo ./scripts/install_service.py -c  # 自定义控制器

如果不想开机自启，卸载服务即可：

sudo ./scripts/install_service.py --uninstall

CAN 总线 设备列表

设备	CAN 总线	master id	slave id	备注
左前轮	can0	0x202	0x200	2 号 3508，反馈 500hz
左后轮	can0	0x203	0x200	3 号 3508，反馈 500hz
右前轮	can0	0x201	0x200	1 号 3508，反馈 500hz
右后轮	can0	0x204	0x200	4 号 3508，反馈 500hz
左前舵	can0	0x206	0x1ff	2 号 6020，反馈 500hz
左后舵	can0	0x207	0x1ff	3 号 6020，反馈 500hz
右前舵	can0	0x205	0x1ff	1 号 6020，反馈 500hz
右后舵	can0	0x208	0x1ff	4 号 6020，反馈 500hz
大 yaw 轴	can1	0x51, 0x61, 0x71, 0x81, 0x91, 0xa1, 0xb1	0x32~0x3a	1 号 本末 p1010a_111
小 yaw 轴	can1	0xc9	0xca	DM-J8009-2EC
pitch #1	can1	0xc1	0xc2	DM-J8009-2EC
pitch #2	can1	0xc3	0xc4	DM-J8009-2EC
末端 yaw #1	can1	0xc5	0xc6	DM-J4310-2EC
末端 pitch	can1	0xc7	0xc8	DM-J4310-2EC
末端 yaw #2	can1	0x205	0x1ff	1 号 6020，反馈 500hz

上位机/硬件配置

遥控器通道设置

小 yaw 轴 达妙 8009

pitch #1 达妙 8009

pitch #2 达妙 8009

末端 yaw #1 达妙 4310

末端 pitch 达妙 4310