Nox：基于 ROS 的 DIY SLAM 家用巡航机器人
Nox 是一个基于 ROS、树莓派和 Arduino 的差速驱动机器人，配备 Kinect 360 实现实时 SLAM 和避障。
最初作为模块化底盘构想，后扩展为全自主平台，能利用 gmapping 构建环境地图、自我定位，并规划无碰撞路径到达任意目标点。
由 11.1V 锂电池和两个 12V 直流电机（107 rpm，来自 Banggood）驱动，前面板可拆卸并兼容不同长度电池。电量显示提醒充电时机。
虽电机提供足够速度，但我优先选择精确编码器以获得更平滑导航。
底盘设计融合 Kinect，采用流线型三角造型，灵感源自当代设计和经典“Deus Ex”美学。大量 CAD 调整确保专业外观且布线整洁。
状态 LED（来自跨年荧光棒回收）提供视觉提示：快速三闪表示 Arduino 尚未连接 ROS master；呼吸模式表示活跃导航，闪烁频率随速度缩放。
未连接闪烁
空闲闪烁
结构
差速驱动将两电机置于同一轴。木质底座支撑两个万向轮保稳定；后部堆叠板安装树莓派、Arduino 等电子设备。
外壳为手工切割黑色塑料板，未来将用 3D 打印优化。
硬件
核心为运行 Ubuntu 和 ROS 的树莓派 3B，通过 Wi-Fi 和 SSH 远程控制。ROS 处理里程计、导航规划和 Kinect 数据 SLAM。Pi 发送速度指令到 Arduino Mega 2560，后者通过 Adafruit 电机扩展板用 PID 回路驱动电机。编码器反馈回传 Pi 用于精确里程计。
尝试过 Uno 和 Leonardo 最终选 Mega 2560，因其内存充足和中断引脚利于编码器读取。
Kinect 360 是核心：25 欧元的 3D 相机提供 gmapping 所需深度数据，还带视觉、加速度计和麦克风阵列，为未来扩展留有余地。
电源管理用两个 DC-DC 转换器：电机直供 11.1V 电池，Pi、Arduino、编码器用 5V，Kinect 获稳压 12V。
软件
项目运行 ROS Kinetic。唯一自定义节点 nox_controller 从电机速度数据计算里程计。运动学模型参考“差速驱动机器人里程计在路径规划中的应用”。发布协方差矩阵供未来传感器融合。
电机控制目前用直接 PWM 指令；PID 回路暂禁用但将校准以提高精度。编码器反馈已提供满意速度调节。
阅读更多详情：Nox – A House Wandering Robot (ROS)
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