Turtle用户手册
1 产品简介
Turtle是一款两轮差速AGV智能无人车，扁平设计，可在室内外自主畅行，同时集成里程计、激光雷达、立体相机、高清摄像头和语音输入输出阵列等外设，拥有定位导航、物 体识别、人体跟踪、语音语义识别等功能，其成本低、效率高、部署快，是室内运输场景的性价比之王，同时具备二次开发接口，丰富的课程体系，是智能机器人领域教学学习、创新应用、科研研究和参加竞技比赛的理想平台。
Turtle机器人可搭配不同套件，实现多元化功能与应用，搭载协作机械腎-用于物体抓取，大棚采摘，以及机械肾运动规划相关研究、搭载巡检套件-用于仓库、园区等室内安防巡逻。Turtle机器人适用于室内运输物流,大棚采摘等场景，支持快速二次开发，具备自主导航，智能避障，精确定位功能，提供多元化应用解决方案。
2 发货清单
Turtle高配版出货单清单如下，以下清单仅供参考
| 序号 | 名称 | 图片 | 数量 |
|---|---|---|---|
| 1 | Turtle机器人本体 |  |
x1 |
| 2 | 电池充电器（AC 220V） |  |
x1 |
| 3 | 富斯遥控器 |  |
x1 |
| 4 | 鼠标键盘 |  |
x1 |
| 5 | 工具套装 |  |
x1 |
| 6 | 实验手册 |  |
x1 |
| 7 | 设备保修卡 / 服务手册 |  |
x1 |
| 8 | 设备出厂测试单 |  |
x1 |
| 9 | 设备合格证 |  |
x1 |
3 产品介绍
3.1 整车介绍
| 标号 | 说明 |
|---|---|
| A | 铝型材拓展板 |
| B | 扩展接口 |
| C | 预留功能按钮 |
| D | 7寸IPS显示屏 |
| E | 手动充电接口 |
| F | 急停开关 |
| G | 防撞传感器 |
| H | 金属保险杠 |
| I | 循环散热系统 |
| J | 摇摆臂独立悬挂 |
| 标号 | 说明 |
|---|---|
| K | 高保真音响 |
| L | RGBD摄像头 |
| M | 工控机 |
| N | 前后激光雷达 |
| O | 内置4/5G联网模块 |
| P | 多个超声波 |
| Q | 电源总开关 |
3.2 底盘尾部
- Q1为DB9串口；
- Q2为紧急开关；
- Q3为电源充电口；
- Q4为CAN和24V电源扩展口；
- Q5为电量显示表；
- Q6为旋转开关，是电气部分总开关。
3.3 状态指示
用户可以通过安装在Turtle上的电压表、蜂鸣器以及灯光来确定车体的状态。
| 状态 | 描述 |
|---|---|
| 当前电压 | 当前电池电压可通过尾部电气面板中的电压表查看，精确到1V |
| 低电压报警 | 当电池电量低于15%或者电压低于24V时，车体会发出“滴-滴-滴”刺耳的声音进行提示。当检测到电池电量低于10%或者电压低于23V时，Turtle为了防止电池损坏，会主动切断外部扩展供电和驱动器供电，此时底盘将无法进行运动控制和接受外部指令控制 |
| 上电显示 | 前后灯光亮起 |
3.4 尾部接口说明
3.4.1 DB9串口引脚说明
| 引脚编号 | 定义 |
|---|---|
| 2 | RS232-RX |
| 3 | RS232-TX |
| 5 | GND |
3.4.2 尾部航空接口引脚说明
| 引脚编号 | 引脚类型 | 功能及定义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 电源 | VCC | 电源正，电压范围 23-29.2，最大电流5A |
| 2 | 电源 | GND | 电源负 |
| 3 | CAN | CAN_H | CAN总线高 |
| 4 | CAN | CAN_L | CAN总线低 |
3.5 遥控器使用教程
富斯遥控器为Turtle产品配件，使用遥控器可以轻松控制Turtle机器人，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下图。
按键的功能定义为：SWA、SWD暂时未被启用，其中SWB为控制模式选择按钮，拨至最上方为指令控制模式，拨至中间为遥控控制模式;SWC为灯光控制按钮；S1为油门按钮，控制Turtle前进和后退；S2控制旋转，POWER为电源按钮，同时按住即可开机
注意：遥控器出厂前映射已设置好，请勿随意更改。（不提供更改教程）
使用教程：
- 遥控器开机之前需要把SWA,SWB,SWC,SWD的四个拨片拨到最前面
- 确保底盘急停开关已打开，急停开关弹起状态为可控制模式，按下进入安全模式
- 同时按住两个POWER键开机
- 把SWB拨片拨到中间档位
- S1位控制车的前进和后退，S2控制车的转向
3.6 注意事项
3.6.1 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。
- 在-20℃~45℃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。
- 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充足。
3.6.2 检查
- 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。
- 当设备已经有出现异常时，请联系相关技术人员，请勿擅自处理。
3.6.3 操作
- 使用时确保急停开关已经被释放。
- 保证控制时周围区域相对空旷。
- 在视距内遥控控制。
- Turtle最大的载重为 80KG，在使用时，确保有效载荷不超过 80KG。
- Turtle安装外部扩展时，确认扩展的质心位置，确保在旋转中心。
3.6.4 充电
- Turtle产品默认随车配备一个充电器，可满足客户的充电需求；
- 默认关机充电，正常充电时，底盘没有指示灯说明。具体指示灯请看充电器上说明；
- 确保Turtle底盘处于停机断电状态；
- 充电前请确认尾部电气控制台中Q6(旋钮开关)处于关闭状态；
- 充电时，确保周围环境温度大于 0℃；
- 将充电器的插头插入车尾充电口中；
- 充电器连接电源，将充电器开关打开，即可进入充电状态；
- 注意：当前电池从22V充满电状态大约需要3小时，电池充满电电压约为29.2V（此处的电池电压为三元锂电池类型，如果电池类型为磷酸铁锂最高电压为26.8V）；充电时间计算 30AH÷10A=3H 。
3.6.5 保养
- 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；
4 功能参数
| 参数类型 | 项目 | 指标 |
|---|---|---|
| 机械参数 | 长x宽x高 | 685x570x155 |
| 轴距 (mm) | 360 | |
| 车体重量（Kg） | 25~30Kg | |
| 电池类型 | 锂电池24V 15Ah | |
| 电机 | 直流无刷 2 X 150W | |
| 驱动形式 | 独立驱动 | |
| 悬架 | 摇摆臂独立悬挂 | |
| 转向 | 差速转向 | |
| 安全装备 | 伺服刹车/防撞管 | |
| 性能参数 | 空载最高车速（m/s） | 2.3 |
| 最小转弯半径 | 可原地转弯 | |
| 最大爬坡能力 | 10° | |
| 最小离地间隙（mm） | 30 | |
| 控制参数 | 控制模式 | 遥控控制指令模式 |
| 遥控器 | 2.4G / 极限距离1Km | |
| 通讯接口 | CAN / RS232 |
5 主要零部件
5.1 摄像头参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| Baseline | 40mm |
| 深度范围 | 0.3m—3m |
| 功耗 | 整机工作平均功耗<2W，激光开启瞬间峰值 <5W(持续时间 3ms),待机功耗典型值为<0.7W |
| 深度图分辨率 | 640x400@30FPS 320x200@30FPS |
| 彩色图分辨率 | 1920x1080@30FPS 1280x720@30FPS 640x480@30FPS |
| 精度 | TBD |
| 深度 FOV | H 67.9° V 45.3° |
| 彩色 FOV | H 71° V43.7° @1920x1080 |
| 延迟 | 30-45ms |
| 数据传输 | USB2.0 或以上 |
| 支持操作系统 | Android / Linux / Windows7/10 |
| 供电方式 | USB |
| 工作温度 | 10℃ ~ 40℃ |
| 适用场景 | 室内 |
| 防尘防水 | 基础防尘 |
| 安全性 | Class1 激光 |
| 尺寸(毫米) | 59.6x17.4x11.1mm |
5.2 雷达
5.2.1 性能参数
| 项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 测距频率 | / | 10000 | / | Hz | / |
| 扫描频率 | 5 | 7 | 12 | Hz | / |
| 测距范围 | 0.12 | / | 16 | m | 80%反射率 |
| 扫描角度 | / | 0 - 360 | / | ° | / |
| 绝对误差 | / | 2 | / | cm | 测距≤1m |
| 相对误差 | / | 2.0% | / | / | 1m<测距≤8m |
| 角度分辨率 | 0.18@5HZ | 0.25@7Hz | 0.43@12HZ | ° | / |
5.2.2 通讯接口定义
| 管脚 | 类型 | 描述 | 默认值 | 范围 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCC | 供电 | 供电电压正极 | 5V | 4.8V-5.2V | / |
| Tx | 输出 | 系统串口输出 | / | / | 数据流：雷达流向外设 |
| Rx | 输入 | 系统串口输入 | / | / | 数据流：外设流向雷达 |
| GND | 供电 | 供电电压负极 | 0V | 0V | / |
| NC | 预留 | 预留管脚 | / | / | / |
5.2.3 光学参数
| 项目 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 激光器波长 | 775 | 792 | 800 | nm | 红外波段 |
| 激光功率 | / | 3.5 | 6 | mw | 平均出光功率 |
| FDA | Class 1 |
5.2.4透镜维护
透镜表面的清洁维护，对于透镜表面灰尘，可应用吹气球吹净镜片浮尘或用镜头纸轻轻拭擦，注意不要直接用嘴吹，防止唾液微粒附着透镜表面；对于有油渍附着的透镜表面，应用棉签蘸酒精进行擦拭。
5.3 超声波
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 最大量程 | 测墙8米、测人2米、测水面/车4米左右 |
| 波速角 | 30cm内5-10度，30cm以上60-70度 |
| 通信接口 | TTL串口 |
| 输出方式 | USB输出 |
5.4 路由器
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 支持网络 | 4G全网通 |
| 4G速率 | 150Mps |
| 网口 | 四个千兆网口 |
| 天线接口 | 2个外置天线孔 |
| 无线速率 | 2.4G Mhz/5G Mhz |
| 双网双通 | 支持（4G+宽带叠加上网） |
6 扩展板
在无人车上面我们留有供用户二次开发使用的电源扩展口，详细介绍如下：
| 序号 | 型号 | 电压 |
|---|---|---|
| A | MR30 | 5V / 12V |
| B | MR30 | 5V / 12V |
| C | XT30 | 5V |
| D | XT60 | 24V |
| E | MR30 | 5V / 12V |
| F | MR30 | 5V / 12V |
7 常见问题与解决
Q：Turtle启动正常，使用遥控器控制车体不移动？
A：首先确认急停开关是否被释放，然后确认遥控器的左侧上方模式选择开关选择的控制模式是否正确。
Q：Turtle在运行中发出“滴-滴-滴…”的声音，该如何处理？
A：若Turtle发出连续的“滴-滴-滴…”表明电池已经处于警报电压状态，请及时充电。
Q：Turtle上电后主机开机了屏幕不亮？
A：在运输过程中的晃动可能会导致信号线松动，可以尝试把HDMI线重新插拔。