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智能教育机器人用户手册
作者：山东奥唯克智能科技有限公司
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发表时间：2021-12-04 16:05:06
智能教育机器人用户手册
型号：TC-100
山东奥唯克智能科技有限公司
本章包含重要的安全信息，在机器人第一次通电前，任何个人或者机构在使用设备之前必须阅读并理解这些信息。有任何相关使用的疑问都可以联系我们，必须遵守并执行本手册其他章节中的所有组装说明和指南。
重要安全信息 Safety Information
本手册中的信息不包含设计、安装和操作一个完整的机器人应用，也不包含所有可能对这一完整的系统的安全造成影响的周边设备。该完整系统的设计和使用需符合该机器人安装所在国的标准和规范中确立的安全要求。TC-100的集成商和终端客户有责任确保遵循相关国家的切实可行的法律法规，确保完整的机器人应用实例中不存在任何重大危险。这包括但不限于以下内容：
1.有效性和责任
对完整的机器人系统做一个风险评估。
将风险评估定义的其他机械的附加安全设备连接在一起。 确认整个机器人系统的外围设备包括软件和硬件系统的 设计和安装准确无误。 本机器人不具备一个完整的自主移动机器人具备的自动防撞、防跌落、生物接近预警等相关安全功能但不局限于上述描述，相关功能需要集成商和终端客户遵循相关规定和切实可行的法律法规进行安全评估，确保开发完成的机器人在实际应用中不存在任何重大危险和安全隐患。
2.环境
首次使用，请先仔细阅读本手册，了解基本操作内 容与操作规范。 遥控操作，选择相对空旷区域使用，车上本身是不带任何自动避障传感器，（如有特殊加装请看加装说明）。在-10℃~40℃的环境温度中使用。 如果车辆非单独定制IP防护等级，车辆防水、防尘能力为IP22。
3.检查
确保各设备的电量充足。
确保车辆无明显异常。
检查遥控器的电池电量是否充足
4.操作
保证操作时周围区域相对空旷。
在视距内遥控控制。
TC-100最大的载重为100KG，在使用时，确保有效载荷 不超过100KG。
TC-100 安装外部扩展时，确认安装是否牢固。
当设备低电量报警时请及时充电。
当设备出现异常时，请立即停止使用，避免造成二次伤害。
当设备出现异常时，请联系相关技术人员，请勿擅自处理。
请根据设备的IP防护等级在满足防护等级要求的环境中使用。
充电时，确保周围环境温度大于0℃。
5.保养
轮胎磨损严重，请及时更换。
如果长时间不使用电池，需要按照2到3个月对电池进行周期性充电。
目录
TC-100 是一款高校教学专用全线控移动平台，基于车规级CAN总线“缤纷智行”控制系统，驱动、转向、制动、档位、驻车、车灯总线控制；结构上采用整体桥式悬架系统搭载4组液压阻尼减震器，拥有较强的承载能力和一定的越野性能；向用户开放CAN总线控制协议，通过搭载不同的上层组件可用于自动驾驶教学、机器人系统ROS教育应用、人工智能算法验证，是教育科研、产品预研、算法验证的最佳试验平台。
1.1产品列表
名称 | 数量 |
TC-100机器人车体 | ×1 |
电池充电器 | ×1 |
航空插头公头（9Pin） | ×1 |
钥匙 | ×2 |
说明书 | ×1 |
CAN分析仪 | ×1 |
车载通讯线 | ×1 |
1.2产品参数
参数类型 | 项目 | 指标 |
机械参数
| 整车尺寸 | 1060*505*300mm |
轴距 | 650m | |
轮距 | 360mm | |
整备质量 | 30KG | |
悬挂形式 | 前轮独立悬挂，后轮整体悬挂 | |
电机 | 250W | |
转向形式 | 阿克曼转向 | |
最小离地间隙 | 50mm | |
性能参数 | 最大速度 | 15km/h |
额定载重 | 100Kg | |
制动方式 | 电子刹车 | |
最小转弯半径 | 1.5m | |
爬坡角度 | 30° | |
最小制动距离 | 0.5m | |
最大里程 | 40Km | |
电池参数 | 24V20Ah上 |
1.3开发
车辆出厂时可选配FS遥控器，用户可以通过遥控器控制车辆移动，完成移动和转弯
操作；车辆配备了CAN接口，用户可以通过CAN接口进行二次开发。
2基本介绍The Basics
本部分内容将会对TC-100移动机器人底盘作一个基本的介绍，便于用户和开发者对TC-100于有 一个基本的认识。如下图2.1与2.2所示，为整个移动机器人底盘的概览视图。
2.1尾部概念图 2.2前部概念图
序号 | 名称 | 序号 | 名称 |
1 | 车轮 | 6 | 大灯 |
2 | 前悬挂避震器 | 7 | 转向灯 |
3 | 后悬挂避震器 | 8 | 急停按钮 |
4 | 保险杠 | 9 | 充电口 |
5 | 扩展固定架 | 10 | 电源开关 |
TC-100采用了模块化智能化的设计构思，在动力模块上采用后驱整体桥设计，可以尽可能提高车体载重水平，前轮采用麦弗逊悬挂结合阿克曼转向设计，可以在车体较小的情况下具有较强的通过性和底面适应性。
车身前后都加装保险杠，可在紧急情况中减少对车体造成的损伤，车身前侧安装LED大灯，可在光线较暗的情况下使用，车身前后安装有转向灯，在车辆行驶使时可起到警示提醒的作用提高安全可靠性。
车辆提供外部通讯接口，方便客户二次开发，接口采用IP68级航空插头可在恶劣环境下使用，车体安装有扩展固定架，方便用户搭载外部扩展设备使用。
2.1电气接口说明
车辆各个接口开关位置如图2.3、2.4、2.5所示
2.3尾部接口示意图
引脚编号 | 引脚定义 | 备注 |
1 | CAN-1-H | 用户软件用 |
2 | CAN-1-L | 用户软件用 |
3 | 485-1-A | |
4 | GND | |
5 | 485-1-B | |
6 | CAN-2-H | 车体内部 |
7 | CAN-2-L | 车体内部 |
8 | 232-TX | |
9 | 232-RX |
2.4通讯接口位置示意图 2.5通讯接口引脚定义
2.2遥控说明
乐迪T8S遥控器为TC-100选配配件，用户可根据实际需求选配，使用遥控器可以轻松控制TC-100机器人底盘，在本产品中我们采用左手油门的设计。其定义及其功能可参考图2.6。
序号 | 名称 | 通道 |
1 | 三段开关（SWA） | CH7 |
2 | 拨动开关(VRA) | CH8 |
3 | 左摇杆 | 上下CH3左右CH4 |
4 | 电量指示 | / |
5 | 三段开关(SWB) | CH5 |
6 | 按键开关（VRB） | CH6 |
7 | 右摇杆 | 左右CH1，上下CH2 |
8 | 电源开关 | / |
9 | 微调按键 | / |
10 | 微调按键 | / |
用户拿到遥控器时，所有的设置已经设置完毕，无须单独设置
2.6乐迪T8S遥控器按键示意图
遥控器出厂已经预置了按键的映射，请勿随意更改按键映射，更改可能会导致无法正常控制。三段开关SWB切换控制模式，SWA为转向灯控制开关，VRB为大灯控制开关，左摇杆控制前进后退，右遥控控制车子左转弯和右转弯。值得注意的是，在内部控制上移动底盘是根据百分比映射的，因此当摇杆处于同一个位置时，其速度是恒定的。
我们将地面移动车辆根据ISO 8855标准建立如图2.7的坐标参考系
2.7车身参考坐标系示意图
正如2.7所展示的，TC-100车体与建立的参考坐标系X轴为平行状态。
在遥控器控制模式下，遥控器左摇杆往前推动则为往X正方向运动，遥控器左摇杆往后推动则往X负方向运动，遥控器左摇杆推动至最大值时，往X正方向运动速度最大，遥控器左摇杆推动至最小值时，往X负方向运动速度最大；遥控器右摇杆左右控制前轮转向，遥控器右摇杆往左推动前轮则由X轴正方向往Y轴正方向旋转，遥控器右摇杆往右推前轮则由X轴正方向往Y轴负方向旋转，遥控器右摇杆往左推动至最大值时，前轮在X轴向Y 轴正方向形成的角度最大，遥控器右摇杆往右推动至最大值时，前轮与X轴向Y轴负方向形成的角度最大。在控制指令模式下，线速度的正值表示往X轴正方向运动，线速度的负值表示往X轴负方向运动；角速度的正值表示车体由X轴正方向往Y轴正方向运动，角速度的负值表示车体由X轴正方向往Y轴负方向运动。
3.UavEasyConfig使用说明
UavEasyConfig软件是一款无人车专用配置、调试软件。用户通过该软件可以快速配置、调试车辆，同时可用来快速判断车辆故障，方便车辆维护。(用户手册最后有软件下载地址)
3.1软件与车辆连接说明
将通信线接口插入汽车通信接口如图2.4，通信线的用户CAN”CAN1-H”与“CAN1-L”两根线分别于CAN分析仪的（高速）CAN1“H”“L”接口连接，然后CAN分析仪通过USB与电脑连接即可。（如图3.1）车辆出厂自带一根通信线，线序定义（如图3.2）
3.1TC-100通信接口接线图
线序 | 定义 |
红色 | CAN-1-H |
黑色 | CAN-1-L |
黄色 | CAN-2-H |
绿色 | CAN-2-L |
3.2TC-100出厂自带通信线序定义
3.2页面介绍
VCU通过CAN连接电脑，鼠标左键双击
打开软件进去图3.3，选择车辆控制器型号，点击OWK.1023进入页面3.4，型号选择不正确无法进入参数界面。
3.3软件启动页面
3.4显示主界面
3.3报警
序号 | 灯定义 | 报错指示 | 解决方法 |
1 | 电压 | 电压过低 | 检查电池电压，及时充电 |
2 | 电流 | 电流过大 | 检查电机驱动器 |
3 | 转向电机 | 转向电机未接 | 检查转向电机以及线路是否完好 |
4 | 行走电机 | 行走电机驱动器未接 | 检查行走电机驱动器以及线路是否完好 |
5 | 电源管理 | 电源管理单元未接 | 检查电源管理单元以及线路是否完好 |
6 | SBUS | SBUS接收机未接 | 检查SBUS接收机以及线路是否完好 遥控器是否开机 |
3.4主要参数
如图（3.5）主要参数包括车辆速度、行驶里程、总线电压、总线电流、电池电量与转向角度，特别注意行驶里程与车辆速度需要配置正确的车辆参数数据才会准确，红色方框内显示区域为当前控制模式。
3.5主要参数
3.5调试
如图（3.6）当控制模式为CAN模式时可以通过调试区域内的按钮进行对车辆的调试，红色框内为行走电机与转向电机的运转调试，黄色框内为车辆灯光调试，绿色框显示前后超声波雷达当前检测数据，黑色框内指示灯为急停状态。
3.6配置
如图（3.7）红色框内配置的参数为车辆基本参数。
黄色框内“控制模式”为CAN时可以采用软件进行对车辆的调试，当选择为正常模式时则是使用控制箱以及航模遥控器对车辆进行控制。
黄色框内“通道”选项为航模遥控器（如图3.7）的通道配置。黄色圆圈内红色按钮为通道显示，点击可以查看航模遥控器通道以及舵量显示（如图3.8）
蓝色框“最大转向角度、转向角比例”可以调整转向机，“前后障碍距离”为设定前后超声波雷达避障停止距离。
绿色框内“电机1换向”为快速更改电机转速方向，点击一次此按钮电机换向一次，断电后保存，“转向中位”为确定转向机中位，断电后保存。
3.7配置参数 3.8通道显示
v 更改参数之后按回车键保存。
3.7操作区
如图（3.9）操作区内红色框内显示区域为车辆使用的控制器型号以及硬件版本号和固件版本号，“读取参数”点击之后读取车辆参数。
v 建议车辆配置参数修改完成之后重新读取一下参数检查是否更改成功。
3.9操作区
4 使用与开发 Getting Started
本部分主要介绍TC-100平台的基本操作与使用 ，介绍如何通过外部CAN口 ,通过CAN总线协议来对车体进行二次开发。
4.1使用操作
检查
·检查车体状态。检查车体是否有明显异常；如有，请联系售后支持。
启动
·打开TC-100电源开关，等待数秒即可；
·将SWB拨至上端；
·可尝试手动切换灯光，确定模式选择是否正确；
·尝试将左边摇杆轻轻往前推，推一小部分即可，可见小车 缓慢速度往前移动；
·尝试将左边摇杆轻轻往后推，推一小部分即可，可见小车 缓慢速度往后移动；
·释放左边摇杆，小车停下；
·尝试将右边摇杆轻轻往左推，推一小部分即可，可见小车 前轮左转；
·尝试将右边摇杆轻轻往右推，推一小部分即可，可见小车 前轮右转；
·释放右边摇杆，小车前轮回正；
·可尝试在相对空旷的区域自由控制，熟悉车辆移动速度。
关闭操作
·关闭钥匙开关，关闭遥控器电源即可。
遥控控制基本操作流程
·正常启动TC-100底盘后，启动遥控器，将控制模式选择为遥控控制模式，即可通过遥控器控制TC-100平台运动。
4.2充电
TC-100产品默认随车配备一个24V充电器，可满足客户的充电需求。正常充电时，充电器的两个LED灯都亮红灯， 充满电一个LED灯变成绿色。
_______________________________________________________________________________
·确保TC-100底盘处于停机断电状态。
·将充电器的插头插入车尾充电接口；
·将充电器连接电源，即可进入充电状态，充电器指示灯为红色。
·充电器指示灯变绿充电结束。
_______________________________________________________________________________
4.3 通信协议
常用命令：
命令功能 | 设置转速 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x00 | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | +1000对应最大前进速度 E8 03 -1000对应最大后退速度 18 FC | -1000~1000 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
命令功能 | 设置转向 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x01 | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | +1000对应左转最大角度 E8 03 -1000对应右转最大角度 18 FC | 0~30 ° |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
命令功能 | 设置避障使能 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x0D | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | 0为不使能避障功能 1为使能前避障 2为使能后避障 3为使能前后避障 | 0~3 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
命令功能 | 设置控制模式 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x18 | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | 1:CAN 2:Sbus 3:RS232 4:RS485 | 1~4 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
命令功能 | 设置行走电机类型 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x25 | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | 1：KY-DBL-4850 2：LD-DBL-4850 3：Curtis-1212-24014: Current-Adjust 5：AQMD6030 | 1~5 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
命令功能 | 设置转向灵敏度 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x27 | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | 1-5转向灵敏度递增 | 1~5 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 00 | ||
Byte[7] | 00 | ||
命令功能 | 设置转向角比例 | ||
ID | 0x601 | 说明 | 取值范围、单位 |
Byte[0] | 0x2b | ||
Byte[1] | 0x3A | ||
Byte[2] | 0x30 | ||
Byte[3] | 0x00 | ||
Byte[4] | ## | 一位小数 | 1~100 |
Byte[5] | ## | ||
Byte[6] | 0x00 | ||
Byte[7] | 0x00 | ||
全部命令表
序号 | 功能 | ID | 数据(hex) | 取值范围 | 单位 | 说明 |
1 | 左转向灯 | 601 | 2f 00 23 01 01 00 00 00 | 01 为第一组继电器有8个 | ||
2 | 右转向灯 | 601 | 2f 00 23 01 02 00 00 00 | |||
3 | 大灯 | 601 | 2f 00 23 01 04 00 00 00 | |||
4 | 急停 | 601 | 2f 00 23 01 10 00 00 00 | |||
5 | 设置最大转向角度 | 601 | 2b 02 30 00 2c 01 00 00 | 0.0-90.0 | ° | |
6 | 设置当前角度为零位角 | 601 | 2b 03 30 00 ff ff 00 00 | |||
7 | 设置驱动器加速时间 | 601 | 2b 04 30 00 ## ## 00 00 | 0-99 | S | |
8 | 设置驱动器减速时间 | 601 | 2b 05 30 00 ## ## 00 00 | 0-99 | S | |
9 | 设置最高转速 | 601 | 2b 06 30 00 ## ## 00 00 | 0-10000 | RPM | |
10 | 设置供电下限电压 | 601 | 2b 0A 30 00 ## ## 00 00 | 0-200.0 | V | |
11 | 设置轮速与电机轴速比例 | 601 | 2b 14 30 00 ## ## 00 00 | 0-1000 | ||
12 | 设置车轮直径 | 601 | 2b 15 30 00 ## ## 00 00 | 0.0-200.0 | CM | |
13 | 设置行走控制通道 | 601 | 2b 16 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
14 | 设置转向控制通道 | 601 | 2b 17 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
15 | 设置大灯控制通道 | 601 | 2b 19 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
16 | 设置自动上传使能 | 601 | 2b 1A 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
17 | 设置报警灯控制通道 | 601 | 2b 1B 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
18 | 设置控制模式切换通道 | 601 | 2b 1C 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
19 | 设置备用通道6 | 601 | 2b 1D 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
20 | 设置备用通道7 | 601 | 2b 1E 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
21 | 设置备用通道8 | 601 | 2b 1F 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
22 | 设置备用通道9 | 601 | 2b 20 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
23 | 设置备用通道10 | 601 | 2b 21 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
24 | 设置备用通道11 | 601 | 2b 22 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
25 | 设置备用通道12 | 601 | 2b 23 30 00 ## ## 00 00 | 1-12 | ||
26 | 设置车辆类型 | 601 | 2b 24 30 00 ## ## 00 00 | 10-100 | 10：OWK.1023 | |
27 | 设置转向电机类型 | 601 | 2b 26 30 00 ## ## 00 00 | 1-2 | 1：SC-LS1053 | |
28 | 限制最大车速 | 601 | 2b 28 30 00 ## ## 00 00 | 1-2 | 1：不限制 | |
29 | 设置速度反馈类型 | 601 | 2b 2F 30 00 ## ## 00 00 | 1-2 | 1：电机反馈 | |
30 | 设置转向反馈类型 | 601 | 2b 30 30 00 ## ## 00 00 | 1-2 | 1: 角度传感器 | |
31 | 设置无线传输频率 | 601 | 2b 35 30 00 ## ## 00 00 | 1-99 | 设置无线频段 | |
32 | 设置CAN1波特率 | 601 | 2b 36 30 00 ## ## 00 00 | 1-5 | ||
33 | 设置CAN1终端电阻使能 | 601 | 2b 37 30 00 ## ## 00 00 | 0-1 | 1：终端电阻使能 | |
34 | 设置CAN2波特率 | 601 | 2b 38 30 00 ## ## 00 00 | 1-5 | ||
35 | 设置CAN2终端电阻使能 | 601 | 2b 39 30 00 ## ## 00 00 | 0-1 | 1：终端电阻使能 |
5 产品尺寸 Product Dimensions
5.1 产品外形尺寸说明图
5.2 顶部扩张支架尺寸说明图
6 TC-100电气布局图
7 注意事项 Attention
本部分包含一些使用和开发TC-100应该注意的一些事项。
7.1电池注意事项
·TC-100 产品出厂时电池并不一定是满电状态 ，充电时间以充电器亮绿色指示灯表示充电完毕；
·静态存放条件：存储的最佳温度为-20℃~60℃，电池在不使用的情况下存放，必须是2个月左右充放电一次，然后使电 池处于满电压状态进行存放，请勿将电池放入火中，或对电 池加热，请勿在高温下存储电池；
·充电：必须使用配套的锂电池专用充电器进行充电，请勿在0℃以下给电池充电，请勿使用非原厂标配的电池、电源、充电器。
7.2使用环境注意事项
·TC-100室外工作温度为-10℃ ~ 45℃，请勿在室外温度 低于-10℃、高于45℃环境中使用；TC-100室内工作温度为0℃ ~ 42℃，请勿在室内温度低于0℃、高于42℃环境中使用；
TC-100的使用环境的相对湿度要求是：最大80%，最小30%；
·请勿在存在腐蚀性、易燃性气体的环境或者靠近可燃性物质的环境中使用；
·不要存在在加热器或者大型卷线电阻等发热体周围；
7.3安全注意事项
·使用过程有疑问，请按照相关说明手册进行操作或者咨询相关技术人员；
·使用设备前，注意现场情况，避免误操作导致人员安全问题发生；
·请勿未经技术支持和允许，私自改装内部设备结构。
7.4其他注意事项
·搬运以及设置作业时，请勿落下或者倒置；
·非专业人员，请不要私自拆卸。
8..UavEasyConfig下载地址
链接：https://pan.baidu.com/s/1bf4YgHG4lrAHBlUejX0M3Q
提取码：OWK1
