Ξεκινώντας με το ROS Melodic στο Raspberry Pi 4 Μοντέλο Β: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Από shahizatΗ προσωπική μου ιστοσελίδα Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά με: Μηχανικός συστημάτων ελέγχου και ρομποτικής, [email protected] Περισσότερα για το shahizat »

Το λειτουργικό σύστημα ρομπότ (ROS) είναι ένα σύνολο βιβλιοθηκών λογισμικού και εργαλείων που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ρομποτικών συστημάτων και εφαρμογών. Η τρέχουσα μακροπρόθεσμη έκδοση υπηρεσιών του ROS είναι η Melodic Morenia. Το ROS Melodic είναι συμβατό μόνο με το Ubuntu 18.04 Bionic Beaver. Ωστόσο, λειτουργεί επίσης σε συστήματα Linux καθώς και σε Mac OS X, Android και Windows. Και υποστηρίζει μόνο λειτουργικά συστήματα 64-bit. Πρέπει πρώτα να εγκαταστήσουμε την έκδοση 64-bit του Ubuntu. Στη συνέχεια, θα μπορούμε να εγκαταστήσουμε ROS. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε αρχιτεκτονική 32-bit, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε ROS από την πηγή. Δεν είναι δύσκολο, αλλά θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να τα συγκεντρώσουμε όλα.

Ευτυχώς, υπάρχει ένας τρόπος να φέρετε το δημοφιλές λειτουργικό σύστημα επιφάνειας εργασίας Ubuntu στο Raspberry Pi 4 Model B. Υπάρχει μια ανεπίσημη διανομή του Ubuntu Desktop και του Server 18.04.3 για το Raspberry Pi 4. Η εικόνα και ο πηγαίος κώδικας μπορούν να μεταφορτωθούν από εδώ. Αναλυτικότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε εδώ.

Σε αυτόν τον οδηγό, θα μάθετε πώς να συνδέετε το LiDAR σας με το Raspberry Pi 4 Model B χρησιμοποιώντας το ενδιάμεσο λογισμικό ROS Melodic στο Ubuntu Desktop 18.04.3. Το μόνο που χρειάζεστε είναι μια κάρτα microSD τουλάχιστον 32 GB, συσκευή ανάγνωσης καρτών microSD, Raspberry Pi 4 Model B και RPLidar A1M8. Το RPLIDAR είναι ένας χαμηλού κόστους αισθητήρας LIDAR της Slamtec, κατάλληλος για ρομποτικές εφαρμογές σε εσωτερικούς χώρους.

Βήμα 1: Εγκαταστήστε το Ubuntu Desktop 18.04.3 στο Raspberry Pi 4 Model B

• Κατεβάστε την εικόνα του Ubuntu Server 18.04.3. Κάντε κλικ εδώ για να κατεβάσετε.
• Αναβοσβήνετε την κάρτα microSD χρησιμοποιώντας Etcher.
• Συνδέστε την οθόνη και το πληκτρολόγιο στην πλακέτα
• Τοποθετήστε την κάρτα microSD στο Raspberry Pi 4
• Ενεργοποιήστε το
• Το προεπιλεγμένο διαπιστευτήριο για τη σύνδεση είναι:

σύνδεση στο ubuntu: ubuntu

Κωδικός πρόσβασης: ubuntu

• Θα πρέπει να αλλάξετε τον προεπιλεγμένο κωδικό πρόσβασης σε κάτι άλλο.
• Ενημερώστε και αναβαθμίστε το Ubuntu σας με τα πιο πρόσφατα πακέτα πληκτρολογώντας τις παρακάτω εντολές. Ανοίξτε το τερματικό και εκτελέστε την ακόλουθη εντολή:

sudo apt-get ενημέρωση

Η επόμενη εντολή ενημερώνει τη λίστα με τα διαθέσιμα πακέτα και τις εκδόσεις τους.

sudo apt-get αναβάθμιση

Βήμα 2: Διαβάστε δεδομένα από το RPLiDAR σας

Συνδέστε το RPLiDAR στο Raspberry Pi 4 Model B χρησιμοποιώντας καλώδιο Micro USB. Το πράσινο φως που αναβοσβήνει υποδεικνύει την κανονική δραστηριότητα του αισθητήρα.

Μόλις συνδέσετε το RPLiDAR στο Raspberry Pi, πληκτρολογήστε την ακόλουθη γραμμή εντολών για να ελέγξετε τα δικαιώματα:

Ανοίξτε το τερματικό σας και εκτελέστε την ακόλουθη εντολή.

ls -l /dev | grep ttyUSB

Η έξοδος της ακόλουθης εντολής πρέπει να είναι:

crw-rw ---- 1 root dialout 188, 0 Ιανουαρίου 3 14:59 ttyUSB

Εκτελέστε την παρακάτω εντολή για να αλλάξετε την άδεια:

sudo chmod 666 /dev /ttyUSB0

Τώρα μπορείτε να διαβάζετε και να γράφετε με αυτήν τη συσκευή χρησιμοποιώντας τη θύρα USB. Επαληθεύστε το χρησιμοποιώντας την παραπάνω εντολή:

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 Ιανουαρίου 3 14:59 ttyUSB0

Μόλις διαμορφωθούν τα δικαιώματα, πρέπει να κάνετε λήψη και εγκατάσταση των πακέτων ROS.

Βήμα 3: Εγκατάσταση του ROS Melodic στο Raspberry Pi 4 Model B

Τώρα, είμαστε έτοιμοι να εγκαταστήσουμε τα πακέτα ROS στο Ubuntu 18.04 LTS με βάση το Raspberry Pi 4. Ρυθμίστε το Raspberry Pi για να δέχεστε λογισμικό από το packages.ros.org εισάγοντας την ακόλουθη εντολή στο τερματικό:

sudo sh -c 'echo "deb https://packages.ros.org/ros/ubuntu $ (lsb_release -sc) main"> /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

Το ακόλουθο κλειδί πρέπει να προστεθεί στο Ubuntu πριν ξεκινήσετε την εγκατάσταση, το οποίο θα διασφαλίσει ότι η λήψη προέρχεται από εξουσιοδοτημένο διακομιστή. Εκτελέστε την παρακάτω εντολή στο τερματικό:

sudo apt-key adv --keyserver 'hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

Και θα δείτε την ακόλουθη έξοδο:

Εκτέλεση: /tmp/apt-key-gpghome.1kWt1g8IvN/gpg.1.sh --keyserver hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

gpg: κλειδί F42ED6FBAB17C654: εισαγωγή δημόσιου κλειδιού "Open Robotics"

gpg: Συνολικός αριθμός επεξεργασίας: 1

gpg: εισαγωγή: 1

Το επόμενο βήμα είναι να ενημερώσετε τη λίστα των πακέτων χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εντολή:

sudo apt αναβάθμιση

Εάν δείτε το ακόλουθο σφάλμα στο τερματικό:

Ανάγνωση καταλόγων πακέτων… Τέλος

Ε: Δεν ήταν δυνατή η κλειδαριά/var/lib/apt/λίστες/κλείσιμο - άνοιγμα (11: Ο πόρος προσωρινά δεν είναι διαθέσιμος)

Ε: Δεν μπορώ να κλειδώσω τον κατάλογο/var/lib/apt/λίστες/

Μπορεί να λυθεί εκτελώντας την ακόλουθη εντολή:

sudo rm/var/lib/apt/λίστες/κλείδωμα

Εκτελέστε ξανά αναβάθμιση sudo apt. Υπάρχουν τρεις προσυσκευασμένες εκδόσεις ROS από τις οποίες μπορείτε να επιλέξετε. Ποιο θα επιλέξετε θα εξαρτηθεί από τις ανάγκες σας για τον υπολογιστή που εγκαθιστάτε ROS.

• Desktop-Πλήρης εγκατάσταση
• Εγκατάσταση επιφάνειας εργασίας
• Βάση ROS

Το ROS Desktop Full είναι ένα πιο ολοκληρωμένο πακέτο, ωστόσο δεν συνιστάται για υπολογιστές μονής σανίδας όπως το Raspberry Pi ή το Nvidia Jetson Nano. Έτσι, θα εγκατασταθεί η εγκατάσταση επιφάνειας εργασίας. Εγκαθιστά όλο το λογισμικό, τα εργαλεία, τους αλγόριθμους και τους προσομοιωτές ρομπότ για ROS, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης για rqt, rviz και άλλα χρήσιμα πακέτα ρομποτικής. Μπορείτε να εγκαταστήσετε το ROS Melodic Desktop Install εκδίδοντας την παρακάτω εντολή:

sudo apt install ros-melodic-desktop

Αφού πληκτρολογήσετε την εντολή και πατήσετε Enter, πατήστε Y και πατήστε Enter όταν σας ζητηθεί εάν θέλετε να συνεχίσετε.

Βήμα 4: Εξαρτήσεις ROS

Το RosDep είναι ένα εργαλείο που σας επιτρέπει να εγκαταστήσετε εύκολα εξαρτήσεις συστήματος.

Για να προετοιμάσετε το RosDep χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εντολή στο τερματικό:

sudo rosdep init

Θα δείτε την ακόλουθη έξοδο:

Έγραψε /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list

Συνιστάται: εκτελέστε

ενημέρωση rosdep

Το επόμενο βήμα για εκτέλεση της παρακάτω εντολής:

ενημέρωση rosdep

Ενδέχεται να δείτε το ακόλουθο σφάλμα στο τερματικό:

ενημερωμένη κρυφή μνήμη στο /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

ΛΑΘΟΣ: Δεν ήταν δυνατή η ενημέρωση όλων των πηγών.

distro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml]: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml)]

Εκτελέστε ξανά την ενημέρωση rosdep μέχρι να εξαφανιστεί το σφάλμα. Στην περίπτωσή μου έγινε 3 φορές.

Βήμα 5: Διαμόρφωση περιβάλλοντος

Έχουμε εγκατεστημένο το ROS και τις εξαρτήσεις. Ας διαμορφώσουμε το περιβάλλον μας. Το ROS είναι εγκατεστημένο στο/opt/ros/melodic. Για να έχετε διαθέσιμες εντολές ROS, πρέπει να προμηθευτείτε το αρχείο κελύφους μέσα στο φάκελο εγκατάστασης.

ηχώ "πηγή /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc

Στη συνέχεια, εκτελέστε την ακόλουθη εντολή στο τερματικό:

πηγή ~/.bashrc

Εδώ είναι το τελευταίο βήμα της διαδικασίας εγκατάστασης. Ελέγξτε ποια έκδοση του ROS έχετε εγκαταστήσει. Εάν βλέπετε την έκδοση ROS ως έξοδο, συγχαρητήρια έχετε εγκαταστήσει με επιτυχία το ROS. Εκτελέστε την παρακάτω εντολή:

rosversion -δ

Εάν όλα είναι σωστά, θα λάβουμε την ακόλουθη οθόνη:

μελωδικός

Τώρα το Raspberry Pi 4 είναι έτοιμο να εκτελέσει πακέτα ROS.

Βήμα 6: Δοκιμή λειτουργικότητας του ROS

Ας δοκιμάσουμε μερικές εντολές ROS για να βεβαιωθούμε ότι η εγκατάσταση έχει ολοκληρωθεί με επιτυχία. Θα εκτελέσουμε τις ακόλουθες εντολές για να ελέγξουμε αν η εγκατάσταση είναι σωστή. Ένας απλός τρόπος για να ελέγξετε τη λειτουργικότητα του ROS είναι να χρησιμοποιήσετε τον προσομοιωτή turtlesim που αποτελεί μέρος της εγκατάστασης ROS.

Ανοίξτε ένα τερματικό και εκτελέστε την ακόλουθη εντολή:

roscore

Εάν όλα πάνε σωστά, θα λάβετε το ακόλουθο αποτέλεσμα στο τρέχον τερματικό:

… Σύνδεση στο /home/ubuntu/.ros/log/d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e/

roslaunch-ubuntu-3563.log

Έλεγχος καταλόγου καταγραφής για χρήση δίσκου. Αυτό μπορεί να πάρει λίγο χρόνο.

Πατήστε Ctrl-C για διακοπή

Ο έλεγχος χρήσης δίσκου αρχείου καταγραφής ολοκληρώθηκε. Η χρήση είναι <1 GB.

ξεκίνησε διακομιστής roslaunch https:// ubuntu: 37629/

ros_comm έκδοση 1.14.3

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

========

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ

* /rosdistro: μελωδικό

* /rosversion: 1.14.3

ΝΟΔΕΣ

αυτόματη εκκίνηση νέου πλοιάρχου

διαδικασία [master]: ξεκίνησε με το pid [3574]

ROS_MASTER_URI = https:// ubuntu: 11311/

setting /run_id σε d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e

διαδικασία [rosout-1]: ξεκίνησε με pid [3585]

ξεκίνησε την κύρια υπηρεσία [/rosout]

Ξεκινήστε μια νέα προτροπή τερματικού και εκτελέστε την παρακάτω εντολή στο τερματικό:

rosrun turtlesim turtlesim_node

Εάν όλα είναι σωστά, θα λάβουμε την ακόλουθη οθόνη:

Συγχαρητήρια! Τελειώσαμε με την εγκατάσταση ROS.

Βήμα 7: Διαμορφώστε έναν χώρο εργασίας Catkin και οπτικοποιήστε δεδομένα

Πρέπει να δημιουργήσετε και να διαμορφώσετε έναν χώρο εργασίας catkin. Ο χώρος εργασίας catkin είναι ένας κατάλογος στον οποίο μπορείτε να δημιουργήσετε ή να τροποποιήσετε υπάρχοντα πακέτα catkin.

Εγκαταστήστε τις ακόλουθες εξαρτήσεις. Ανοίξτε ένα νέο τερματικό και πληκτρολογήστε:

sudo apt-get install cmake python-catkin-pkg python-empy python-nose python-setuptools libgtest-dev python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-απαραίτητο git

Δημιουργήστε τους φακέλους ρίζας και πηγής catkin:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

Αυτός ο χώρος εργασίας μπορεί να μεταγλωττιστεί ακόμη και αν είναι κενός.

Μεταβείτε στον φάκελο προέλευσης του χώρου εργασίας catkin που μόλις δημιουργήσατε. Στο τερματικό σας, τρέξτε

cd ~/catkin_ws/src

Κλωνοποίηση του χώρου αποθήκευσης github του πακέτου RPLIDAR ROS.

git clone

Και μετά

cd ~/catkin_ws

Στη συνέχεια, εκτελέστε το catkin_make για να μεταγλωττίσετε τον χώρο εργασίας του catkin.

catkin_make

Στη συνέχεια, εκτελέστε την πηγή του περιβάλλοντος με το τρέχον τερματικό σας. Μην κλείσετε το τερματικό.

πηγή devel/setup.bash

Για να ξεκινήσετε το ROS, εκτελέστε την ακόλουθη εντολή σε ένα νέο τερματικό:

roscore

Στο τερματικό που προμηθευτήκατε το περιβάλλον, εκτελέστε την παρακάτω εντολή:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Ένα παράδειγμα του Rviz θα ανοίξει στη συνέχεια με έναν χάρτη του περιβάλλοντος του RPLIDAR.

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον Rviz, διαβάστε αυτό το σεμινάριο.

Αυτά για σήμερα! Έχετε εγκατεστημένο το ROS Melodic και έτοιμο για χρήση! Ελπίζω να βρήκατε χρήσιμο αυτόν τον οδηγό και σας ευχαριστώ για την ανάγνωση. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή σχόλια; Αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω. Μείνετε συντονισμένοι!