鑫零一地铁隧道智能化管片吊装系统软件软著下证

1.1 ROS2节点设计

系统将根据功能模块划分为多个ROS2节点，主要包括：

· 传感器数据节点：负责从Unitree 4D LiDAR获取实时点云数据，进行预处理（如滤波、去噪），并将结果发布到ROS2话题。

· 路径规划节点：根据传感器数据，进行动态路径规划和避障处理。

· 控制节点：负责将路径规划结果转化为机械臂的控制指令，并与执行器进行交互。

· 监控与安全节点：实时监控吊装过程中的状态，包括设备运行、环境安全等，确保作业安全。

1.2 数据流与通信机制

系统采用ROS2的Publisher/Subscriber模式进行数据传输，具体流程如下：

· 传感器数据发布：Unitree 4D LiDAR数据通过传感器节点发布到ROS2话题。

· 路径规划：路径规划节点订阅传感器数据并生成路径规划。

· 控制指令发送：控制节点根据规划结果发送运动指令给机械臂。

1.3 功能实现流程

· 传感器扫描与数据获取：Unitree 4D LiDAR传感器对吊装工作区进行扫描，生成实时点云数据。传感器节点订阅并处理点云数据。

· 环境建模与目标识别定位：使用LiDAR数据进行环境建模，识别可能的障碍物。确定吊装目标的精确位置，为路径规划提供依据。

· 路径规划与避障：根据实时传感器数据，进行动态路径规划，避免障碍物。在规划过程中考虑吊装作业的特殊要求，如负载、吊臂范围等。

· 控制指令与执行：路径规划完成后，控制节点向机械臂发送运动指令。执行器响应指令，完成吊装任务。

· 安全监控与反馈：系统持续监控作业状态，检测潜在危险，并根据反馈调整操作。