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1.Pepper的硬件和软件
Pepper机器人身高1.2米，总共有20个自由度，其中身体有17个自由度，底座有3个自由度。该机器人有一个IMU，它与车轮的编码器结合，提供里程计的航位推算(DR，Dead-Reckoning)。为了避免碰到障碍物，机器配备了两个声纳，两个红外传感器和六个激光器，其中三个探测身体下方，另外三个探测机器人周围的障碍物。它的轮子旁边还有三个碰撞传感器，用于万一与障碍物发生碰撞时进行停车操作。
在感知方面，Pepper配备2个2D摄像头，分别位于额头上方和嘴巴下方。考虑到机器人的高度，高清晰度的成像是机器人所必需的，因为通过该装置测量出用户的平均高度。Pepper的一只眼睛还装有华硕Xtion 3D传感器，用于定位和导航。
在计算能力方面，Pepper配备1.9GHz四核Atom处理器和4GB内存。此外，机器人的操作系统是NAOqi OS，一个基于Gentoo的GNU/Linux发行版。出于安全原因，开发人员没有根权限，sudo命令只能用于关闭或重新启动机器人。
2.集成ROS和NAOqi系统
本文中，我们将介绍如何将ROS集成到Pepper机器人和NAOqi 系统中。类似的工作已经在NAO机器人上完成了，但是在这里我们提出了一种交叉编译的替代方法，即使用带有Pepper操作系统NAOqi OS的虚拟机。
NAOqi系统和框架
Pepper由可执行文件NAOqi控制，当操作系统NAOqi OS启动时自动启动。如下图所示，NAOqi就像是一个中间代理人，并加载包含一个或多个模块的库，这些模块使用代理发布它们的方法。
（图片来源网络）
NAOqi可执行文件附带了一个核心模块列表和一个公共API接口，其功能划分为如下组：
• NAOqi Core:处理通信、模块管理、内存访问、情感识别等模块;
•NAOqi Motion:实现动作、导航任务、低位关节位置和基准速度控制的模块;
•NAOqi Audio:控制动作语音、语音识别、录音的模块;
•NAOqi Vision:斑点检测、照片捕捉、基本定位、地标检测模块;
•NAOqi People Perception:专注于人机交互的模块，具有人脸检测、凝视分析和人跟踪等;
•NAOqi Sensors:读取激光、声纳和触摸传感器的模块
（图片来源网络）
ROS接口用于定位和导航
机器人操作系统(ROS)是一个开源中间件框架，带有用于机器人软件开发的库和工具。它包括***先进的算法，一个进程间通信框架和可视化工具。由于它的硬件抽象和包管理，以及用于感知、规划和定位的许多算法，它被用在许多机器人身上和研究小组的研究。 在ROS中，处理单元称为节点，节点通过主题或服务进行通信。主题遵循发布者/订阅者模式，而服务使用客户机/服务器模型。总有一个主协调节点，但是其他节点可以分布，允许在多台机器上进行分布式操作。
ROS社区支持一个ROS接口节点来桥接ROS和NAOqi系统。它同时作为ROS节点和NAOqi模块运行，并将NAOqi调用转换为标准类型的ROS服务和主题。
因此，在我们的工作中，我们使用ROS作为工具，使Pepper与***先进的导航技术和基本的可视化工具集成。此外，一旦ROS接口开始运行，开发人员就可以为Pepper创建具有标准类型和通信的软件，从特定的硬件中抽象出来。这也使得在其他机器人和模拟之间移植代码变得很容易。
为了自主导航，机器人需要有一张环境地图，并使用它的里程数和感知能力来估计它在地图上的位置。传统的方法是使用SLAM (simultaneous localization and mapping)利用激光测距
为了自主导航，机器人需要有一张环境地图，并使用它的里程数和感知能力来估计它在地图上的位置。传统的方法是使用SLAM (simultaneous localization and mapping)利用激光测距