FS_ROBOT是一款模块化的室内机器人学习与研究平台，结构上以自平衡智能车为主体，可完成自平衡智能车相关的兴趣教学与研究。辅以麦克纳姆轮、卡片式电脑(树莓派3B)、激光雷达等器件，可完成ROS机器人操作系统的相关知识点科研教学与研究。

FS_ROBOT主要包含Cortex-M4核心控制板、自平衡驱动板、全向驱动板、传感器板、CCD传感器板、树莓派（Raspberry Pi 3）、激光雷达、高清摄像头、4个直流减速电机、4个麦克纳姆轮、2个高档橡胶轮胎以及铝合金结构件等组成。通过选取Cortex-M4核心板、树莓派（Raspberry Pi 3B）以及多种传感与控制器件的不同组合，完成RTOS、OpenWRT、OpenCV、ROS、嵌入式、安卓（手机APP）等平台的教学与研究。

1、模块化

FS_ROBOT由铝合金连接件、驱动模组、核心控制模组以及动力模组构成，一套完整的智能机器人开发套件可根据需要组装为平衡车模式或全向车模式。

2、多平台

FS_ROBOT底层机构与驱动部分支持多平台接入。Cortex-M4版本面向中高职院校的ARM体系机构、RTOS平台的教研；树莓派（Raspberry Pi3）版本面向嵌入式、物联网等方向的OpenWRT、OpenCV、ROS平台的教研。

3、趣味性

FS_ROBOT通过不同模组的搭配，可以完成自平衡智能车与全向移动平台相关方面的研究，例如选取自平衡智能车结构，可研究其自平衡原理、驱动算法等，更高平台的应用可通过选取树莓派模组完成WiFi智能平衡车、机器视觉等课题研究。通过全向移动平台组件，又可以实现ROS机器人相关课题的研究等，最大化的发挥其趣味性。

4.、开放性

FS_ROBOT系统软件、硬件均为开放型结构，客户可根据自己的需求来扩展和二次开发，所有的代码、系统、算法全部开源。

5、智能化

FS_ROBOT借助于机械结构与驱动电路的兼容性设计，可搭配强大的ROS机器人操作系统，使FS_ROBOT能够完成室内地图构建、自主导航、标记识别、语音识别等相关研究课题。

6、适应范围广泛

配套完整的例程开发、指导资料、智能机器人所需要的所有传感器和开发文档，适应于本科、高职教学使用，也可用于研究生做课题的科研平台。

FS_ROBOT包含两套完整的硬件功能支持，平衡车模式下采用Cortex-M4为控制中心，完成陀螺仪的姿态解算以及自平衡算法；全向车模式下采用Cortex-A53+Cortex-M4的组合控制，完成ROS机器人操作系统平台的研究，其主要功能示意图如下：

FS_ROBOT功能示意图（全向车模式）

FS_ROBOT功能示意图（平衡车模式）

项目一：智能轮椅

项目背景：由于疾病、交通事故，每年会有数千万人因此失去行动能力。普通轮椅因种种原因，并不能完全满足人们对自由和安全的渴望。随着科技的发展，人们对智能轮椅的研究逐渐深入，中国科学院自动化研究所也成功研制了一款机器人轮椅。智能轮椅能够自动定位，使用者家人可通过APP实时查看位置，同时，在使用过程中，使用者可通过轮椅，自主导航路线，在行驶过程中可以动态随机避障，顺利到达目的地。与传统用手或操纵杆来控制的电动轮椅相比，智能轮椅的受众更加广泛，不管是四肢残疾的患者还是全身瘫痪的患者，均可以在不依靠他人的帮助下独立控制智能轮椅。

智能轮椅

场景模拟：在设定终点后，ROS小车系统进行路径规划，从而选择出最优路线，对小车进行自主导航。通过键盘控制，利用麦克纳姆轮实现全方位运动，完成前进、拐弯等动作。在行驶过程中利用超声波测距传感器，自动绕开障碍物。利用地图构建技术,在运动过程中通过重复观测到的地图特征（比如，墙角，柱子等）定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地图，达到同时定位和地图构建的目的，从而顺利到达终点。在整个运动过程中，通过摄像头采集图像，对小车行进过程进行实时监控。

小车键盘控制

路径规划、自主导航及避障

室内地图构建及自身定位

摄像头视频采集传输