Ξεκινώντας με το χαμηλού κόστους RPLIDAR χρησιμοποιώντας το Jetson Nano: 5 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 »

Σύντομη περίληψη

Η ανίχνευση και οριοθέτηση φωτός (LiDAR) λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως τα υπερηχητικά εύρεσης εύρους με παλμό λέιζερ αντί για ηχητικά κύματα. Η Yandex, η Uber, η Waymo κ.λπ. επενδύουν σημαντικά στην τεχνολογία LiDAR για τα προγράμματα αυτόνομων αυτοκινήτων τους. Το πιο σημαντικό μειονέκτημα των αισθητήρων LiDAR είναι το υψηλό κόστος τους. Ωστόσο, υπάρχει ένας αυξανόμενος αριθμός επιλογών χαμηλού κόστους που υπάρχουν ήδη στην αγορά. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το RPLiDAR A1M8 που αναπτύχθηκε από τη Slamtec με το διάλυμα σαρωτή λέιζερ 360 μοιρών (LIDAR) 360 μοιρών. Μπορεί να εκτελέσει σάρωση 360 μοιρών σε εμβέλεια 12 μέτρων και να λάβει έως και 8, 000 δείγματα ανά δευτερόλεπτο. Και είναι διαθέσιμο για μόλις $ 99 USD.

Το RPLIDAR είναι ένας χαμηλού κόστους αισθητήρας LIDAR κατάλληλος για εσωτερική ρομποτική εφαρμογή SLAM (Ταυτόχρονος εντοπισμός και χαρτογράφηση). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άλλες εφαρμογές όπως:

1. Γενική πλοήγηση και εντοπισμός ρομπότ
2. Αποφυγή εμποδίων
3. Σάρωση περιβάλλοντος και τρισδιάστατη μοντελοποίηση

Ο στόχος αυτού του σεμιναρίου είναι να χρησιμοποιήσετε το λειτουργικό σύστημα ρομπότ (ROS) σε ένα κιτ προγραμματιστών NVIDIA Jetson Nano για να δοκιμάσετε την απόδοση του χαμηλού κόστους RPLiDAR A1M8 της Slamtec στο πρόβλημα SLAM.

Βήμα 1: Ξεκλειδώστε το κιτ ανάπτυξης RPLIDAR A1

Το κιτ ανάπτυξης RPLIDAR A1 περιέχει:

• RPLIDAR A1
• Προσαρμογέας USB με καλώδιο επικοινωνίας
• Τεκμηρίωση

Σημείωση: Το καλώδιο Micro-USB δεν περιλαμβάνεται.

Βήμα 2: Κιτ προγραμματιστών NVIDIA Jetson Nano

Το NVIDIA Jetson Nano είναι ένας μικρός, ισχυρός και χαμηλού κόστους υπολογιστής μονής πλακέτας που μπορεί να κάνει σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να κάνει ένας αυτόνομος υπολογιστής. Τροφοδοτείται από τετραπύρηνο επεξεργαστή ARM A57 1,4 GHz, GPU Nvidia Maxwell 128 πυρήνων και 4 GB RAM και έχει επίσης τη δυνατότητα να τρέχει ROS όταν τρέχει λειτουργικό σύστημα Linux.

Βήμα 3: Προετοιμασία

Βεβαιωθείτε ότι έχετε την πιο πρόσφατη έκδοση του JetPack. Μπορείτε να κατεβάσετε την τελευταία έκδοση από τον επίσημο ιστότοπο της Nvidia. Έχω ήδη δημοσιεύσει έναν οδηγό γρήγορης εκκίνησης πρόσφατα. Τσέκαρέ το.

Μετά την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος, θα ελέγξουμε εάν έχουν εγκατασταθεί τα πιο πρόσφατα προγράμματα οδήγησης με τις ακόλουθες εντολές.

sudo apt-get ενημέρωση

Αυτή η εντολή ενημερώνει τη λίστα με τα διαθέσιμα πακέτα και τις εκδόσεις τους.

sudo apt-get αναβάθμιση

Συνδέστε τη θύρα RPlidar σε USB του NVIDIA Jetson Nano σας μέσω προσαρμογέα USB με καλώδιο επικοινωνίας.

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 Δεκ 31 20:33 ttyUSB0

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. Επαληθεύστε το μέσω ls -l /dev | grep ttyUSB εντολή.

crw-rw-rw- 1 dialout ρίζας 188, 0 Δεκ 31 20:33 ttyUSB0

Βήμα 4: Εγκατάσταση ROS στο Jetson Nano

Τώρα, είμαστε έτοιμοι να εγκαταστήσουμε τα πακέτα ROS στο Ubuntu 18.04 LTS με βάση το Jetson Nano. Ρυθμίστε το Jetson Nano για αποδοχή λογισμικού 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'

Προσθέστε ένα νέο κατάλληλο κλειδί:

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

Και θα δείτε την ακόλουθη έξοδο:

Εκτέλεση: /tmp/apt-key-gpghome.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C6546565654654g4g4gpg: κλειδί:

gpg: Συνολικός αριθμός επεξεργασίας: 1

gpg: εισαγωγή: 1

Ενημερώστε τη λίστα πακέτων σας με την ακόλουθη εντολή:

sudo apt ενημέρωση

Επί του παρόντος, η τελευταία έκδοση του ROS είναι η Melodic Morenia. Η παρακάτω εντολή 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. Αφού πληκτρολογήσετε την εντολή και πατήσετε Enter, πατήστε Y και πατήστε Enter όταν σας ζητηθεί εάν θέλετε να συνεχίσετε.

sudo apt install ros-melodic-desktop

Διαρκεί περίπου 15-20 λεπτά για να κατεβάσετε και να ολοκληρώσετε την εκτέλεση μιας εντολής, οπότε μη διστάσετε να κάνετε ένα διάλειμμα.

Τώρα προετοιμάστε το rosdep.

sudo rosdep init

Θα δείτε την ακόλουθη έξοδο:

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

Συνιστάται: εκτελέστε

ενημέρωση rosdep

Στη συνέχεια, εκτελέστε την παρακάτω εντολή

ενημέρωση rosdep

Ενδέχεται να δείτε το ακόλουθο σφάλμα στο τερματικό:

ΣΦΑΛΜΑ: σφάλμα κατά τη φόρτωση της λίστας πηγών: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Εκτελέστε ξανά την ενημέρωση rosdep μέχρι να εξαφανιστεί το σφάλμα. Στην περίπτωσή μου έγινε 2 φορές.

Ρυθμίστε τις μεταβλητές περιβάλλοντος

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

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.

rosversion -δ

Στην περίπτωσή μου ήταν:

μελωδικός

Τώρα το Jetson Nano είναι έτοιμο να εκτελέσει πακέτα ROS.

Βήμα 5: Διαμορφώστε έναν χώρο εργασίας Catkin

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:

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

Στο τερματικό σας, τρέξτε

cd ~/catkin_ws/src

Κλωνοποίηση του χώρου αποθήκευσης github του πακέτου RPLIDAR ROS.

git clone

Τρέξιμο

cd..

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

Σε ένα νέο τερματικό, εκτελέστε την ακόλουθη εντολή

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.

Το ROS είναι ένα καλό πλαίσιο στο οποίο φτιάξαμε τον χάρτη γύρω από το RPLIDAR. Είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για τη δημιουργία συστημάτων λογισμικού ρομπότ που μπορεί να είναι χρήσιμο σε μια ποικιλία πλατφορμών υλικού, ρυθμίσεις έρευνας και απαιτήσεις χρόνου εκτέλεσης. Αυτή η εργασία χρησίμευσε για να αποδείξει ότι το χαμηλού κόστους RPLiDAR είναι η κατάλληλη λύση για την εφαρμογή του SLAM.

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!