智能小车！美国宇航局开源火星漫游车！用途广泛！JPL 开源漫游者项目

智能小车！美国宇航局开源火星漫游车！用途广泛！JPL 开源漫游者项目
这里面最值钱的就是软件！这些软件，对航天、机器人、扫地机器人等都有非常好的借鉴作用！

JPL 开源漫游车是 JPL 用于探索火星表面的 6 轮漫游车设计的开源、自行构建的缩小版。开源 Rover 完全采用消费者现成 (COTS) 部件设计。该项目旨在为那些想要涉足机械工程、软件、电子、机器人技术的人们提供教学和学习体验，同时也是一个针对崎岖地形的优秀研究平台。不需要任何先验技能或知识。

美国宇航局（NASA）的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，简称JPL）负责设计了多种用于探索火星表面的漫游车。其中，最著名的是六轮漫游车，例如“毅力号”（Perseverance）漫游车，它是一个先进的机器人探测器，旨在对火星表面进行详细的地质研究，并为未来的载人任务做准备。

JPL开发的开源漫游车是一个缩小版的六轮漫游车设计，它允许公众和研究人员访问和利用漫游车的设计和构建技术。这种开源设计促进了知识的共享和创新，使得更多的人可以参与到太空探索中来。通过开源的方式，研究人员和学生可以学习和理解实际的太空探测技术，并可能在此基础上进行自己的改进和创新。

开源漫游车的设计可能包括漫游车的机械结构、电子系统、软件以及与地球通信的协议等。这样的开源项目可以用于教育目的，帮助学生和爱好者更好地理解科学和工程学原理，并激发他们对太空探索的兴趣和参与度。同时，这种开源的设计也可以促进学术界和工业界的合作，推动火星探测技术的进一步发展。

关于 OSR
动机
美国宇航局喷气推进实验室始终致力于激励下一代科学家、工程师和机器人专家，帮助我们探索和了解太阳系（以及更远的地方！）。我们发布这款漫游车的计划是为了尝试为初露头角的爱好者提供一个有趣的机器人项目，帮助他们以更低的成本更快地教授和参与机器人技术。

特征
该漫游车的设计功能与火星上的 6 轮漫游车设计类似，并采用了火星漫游车用于穿越岩石表面的一些主要驱动机制：

摇臂转向架：摇臂转向架悬架系统允许所有 6 个车轮在爬过障碍物时持续与地面接触

差速枢轴：在爬升时允许重量从流动站的一侧机械卸载到另一侧

6 轮阿克曼转向系统：驱动和转向/转向机构，控制车轮的指向以及每个车轮的移动速度。

Raspberry Pi 因其多功能性、可访问性、简单性以及添加和升级您自己的修改的能力而充当了该漫游车的“大脑”。任何可以与 Raspberry Pi 通信的方法（蓝牙、WiFi、USB 设备等）都可以连接到机器人的控制系统。

加入由数百名构建者组成的社区

必要的技能
该项目包含机械装配/制造元素，使用大量电气元件，并拥有运行这一切的软件。为了完成这个项目，您需要具备以下方面的经验：

制造/机加工：所有零件均为消费级现成 (COTS) 零件，无需金属加工即可完成流动站的“基础”版本。但是，对于任何可选扩展，访问以下技能/工具可能会很有用：

使用带锯/Dremel 进行金属切割

使用钻床/手钻钻孔

用于零件清理的锉磨和打磨

一般制造/加工安全

电子产品：该项目使用电机、电机控制器和电池等组件。虽然不需要具备以下技能的经验，但联系可以提供帮助的人会节省大量时间：

焊接

电气调试

接线

电气安全

软件：火星车的大脑是一个 Raspberry Pi。所有代码都可以在osr-rover-code存储库中找到，以及设置它的分步说明。不过，对 Linux、ROS、Git 和 Python 的基本熟悉会有所帮助。

上述大部分技能都是您可以通过观看视频和在互联网上进行研究来相当快地学习和掌握的技能，并且在整个项目中，我们也尝试提供其中一些的补充信息。请参阅构建文档以获取更多信息。

必要的工具
该项目假设您有一些标准工具来帮助组装该项目。如果您没有任何可选工具，我们提供在线服务示例，您可以使用这些服务来制造零件并将其发送给您。

软件部分

该存储库包含在 Raspberry Pi (RPi) 上运行以控制JPL 开源漫游器 (osr) 的代码 。

该流动站在 ROS2 上运行（在 Foxy 上测试），并使用 Python3。

美国宇航局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）开发的开源漫游车是基于其用于探索火星表面的六轮漫游车设计的缩小版，这种漫游车的设计和构建是为了教育和研究目的。

以下是美国宇航局 JPL开源漫游车的一些动机：

1. 教育和培训：通过开源漫游车项目，JPL希望能够教育下一代科学家和工程师，让他们了解太空探索的技术和挑战。这样的项目可以作为教学工具，帮助学生学习和实践真实的工程学原理。

2. 创新和迭代：开源漫游车的设计允许研究人员和学生根据自己的需要对其进行修改和改进。这种开放性的设计可以促进创新思维，并可能导致新的技术和解决方案的产生。

3. 社区参与和合作：开源漫游车项目鼓励社区参与，包括爱好者、教育机构和企业。这种合作可以帮助分散资源，提高项目的可访问性，并可能为JPL带来新的视角和想法。

4. 技术验证和测试：通过开源漫游车，JPL可以在现实世界中对某些技术进行验证和测试。这有助于了解哪些技术是有效的，哪些需要改进，从而为未来的火星探测任务提供宝贵的经验。

5. 推动科学普及：开源漫游车项目可以提高公众对太空探索的兴趣和理解。通过实际参与构建和操作漫游车，人们可以更直观地感受到太空探索的激动人心的过程。

总之，JPL开源漫游车的动机是为了促进教育、创新、社区参与和技术发展，同时提高公众对太空探索的热情和认识。

美国宇航局（NASA）的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，简称JPL）

美国宇航局（NASA）的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，简称JPL）是一个位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳的研究机构，专门从事太空探索和火箭发射技术的研究。JPL是美国宇航局下属的一个主要研究中心，由加州理工学院管理，并负责执行美国宇航局委托的太空任务。

JPL的历史可以追溯到1936年，当时它是由加州理工学院的研究人员为了研究液体推进剂火箭而设立的一个小型实验室。自那时起，JPL已经发展成为世界上最重要的太空探索机构之一，负责设计和执行了多个历史性的太空任务，包括：

– 探索器1号（Explorer 1）：1958年，美国的第一颗人造卫星。

– 金星探测器（Venera）：1961年，首次成功飞越金星。

– 火星探测器（Mars）：1971年，首次成功着陆火星表面。

– 海盗号（Pioneer）：1972年，首次穿越木星和土星。

– 伽利略号（Galileo）：1989年，首次进入木星轨道并发现木星的卫星。

– 奥西里斯号（Osiris）：1997年，首次发现火星上的水迹象。

– 勇气号（Spirit）和机遇号（Opportunity）：2004年，首次成功着陆火星并执行长期探索任务。

– 毅力号（Perseverance）：2020年，最新的火星漫游车，旨在寻找古代生命的迹象。

JPL还负责开发了多种先进的推进技术，包括离子推进和霍尔效应推进器，这些技术使得太空船能够以更高的效率和更低的成本进行深空任务。

JPL的研究领域不仅限于太空探索，还包括天体物理学、地球科学、太阳物理学和行星科学等多个学科。实验室的设施包括模拟太空环境的测试设施、高性能计算中心、以及用于设计和制造太空探测器的先进工程设施。

JPL还定期举办开放日，向公众展示其研究成果和太空探索任务，激发公众对科学和太空探索的兴趣。

美国宇航局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的开源漫游车项目对中国航天和教育领域可能产生以下作用：

1. 技术借鉴和学习：中国航天研究人员和学生可以通过研究JPL的开源漫游车设计，了解和学习先进的火星探测技术和方法。这有助于提高中国在该领域的技术水平，尤其是在漫游车设计、自主导航、遥控操作、能源管理等方面的技术。

2. 教育和培训：开源漫游车可以作为教育工具，帮助中国学生和爱好者了解太空探索的基本原理和实践。通过实际操作和构建漫游车，学生可以更好地理解科学和工程学的应用，激发他们对航天和STEM（科学、技术、工程和数学）领域的兴趣。

3. 创新和研发：开源漫游车的设计允许用户根据自己的需求进行修改和创新。中国的研究人员和学生可以利用这些设计来开发新的探测技术和解决方案，为中国的太空探索项目提供支持。

4. 国际合作与交流：开源漫游车项目可以促进国际间的合作与交流。中国的研究人员可以与JPL的研究人员以及其他国家的科学家合作，共同研究和开发新的太空探测技术。

5. 科学普及和公众参与：开源漫游车可以提高公众对太空探索的兴趣和认识。通过参与漫游车的构建和操作，公众可以更直接地参与到太空探索的过程中，增强对航天科学的理解和支持。

需要注意的是，由于国际政治和贸易的限制，中国可能无法直接获得某些美国技术。但是，开源项目通常遵循国际开源许可协议，如GNU通用公共许可证（GPL）或Apache许可，允许用户自由使用、修改和分发源代码，只要遵守相应的许可协议。因此，中国的研究人员和学生仍然可以访问和学习这些开源技术。

美国宇航局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的开源漫游车项目，其设计的初衷虽然主要面向太空探索，但其开源、灵活且强大的特性使得这些漫游车在实际应用中拥有广泛的场景适应性，包括矿山、荒野探索等。以下是对这些场景应用情况的详细展开说明：

一、矿山应用
1. 地质勘探

矿山地质勘探是开源漫游车应用的重要领域之一。漫游车可以搭载各种地质勘探仪器，如探地雷达、岩石采样器等，深入矿区复杂地形进行勘探作业。其卓越的越野能力和稳定性使得漫游车能够到达传统勘探设备难以触及的区域，获取更全面的地质数据。

通过漫游车收集的地质数据，矿山企业可以更准确地评估矿藏资源，制定更合理的开采计划，提高资源利用率和经济效益。

2. 环境监测

矿山开采往往会对周边环境造成一定影响，如土壤污染、水土流失等。开源漫游车可以搭载环境监测传感器，对矿区及周边环境进行实时监测，包括空气质量、水质、土壤湿度等关键指标。

实时监测数据有助于矿山企业及时发现环境问题，采取有效措施进行治理和修复，保护生态环境，实现可持续发展。

二、荒野探索应用
1. 资源调查

在荒野地区，自然资源的分布往往不均且难以直接观测。开源漫游车可以携带高精度测绘仪器和遥感设备，对荒野区域进行资源调查，包括水资源、矿产资源、生物资源等。

通过漫游车的探索，可以获取荒野地区的详细资源分布图，为后续的资源开发和保护提供科学依据。

2. 生态监测

荒野地区是生物多样性保护的重要区域。开源漫游车可以搭载生态监测设备，对野生动物种群、植被覆盖、生态系统稳定性等进行监测。

实时监测数据有助于科研人员了解荒野生态系统的动态变化，评估人类活动对生态系统的影响，制定有效的保护措施。

3. 应急救援

在荒野探险或户外活动中，遇到紧急情况时，开源漫游车可以作为一种应急救援工具。其强大的越野能力和自主导航功能使得漫游车能够迅速到达救援现场，为被困人员提供必要的物资和通信支持。

三、总结
美国宇航局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的开源漫游车项目，通过其开源、灵活且强大的特性，在矿山、荒野探索等多种场景中展现了广泛的应用潜力。这些漫游车不仅能够提高勘探和监测的效率和准确性，还能在应急救援等关键时刻发挥重要作用。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，未来开源漫游车有望在更多领域发挥重要作用，为人类探索未知世界提供有力支持。