Bắt đầu với ROS Melodic trên Raspberry Pi 4 Model B: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Bởi shahizatTrang web cá nhân của tôi Theo dõi Thêm của tác giả:

Giới thiệu: Hệ thống điều khiển và kỹ sư robot, [email protected] Thông tin thêm về shahizat »

Hệ điều hành rô bốt (ROS) là một tập hợp các thư viện phần mềm và công cụ được sử dụng để xây dựng các hệ thống và ứng dụng rô bốt. Phiên bản dịch vụ dài hạn hiện tại của ROS là Melodic Morenia. ROS Melodic chỉ tương thích với Ubuntu 18.04 Bionic Beaver. Tuy nhiên, nó cũng chạy trên các hệ thống Linux cũng như Mac OS X, Android và Windows. Và nó chỉ hỗ trợ hệ điều hành 64-bit. Trước tiên, chúng ta cần cài đặt phiên bản 64-bit của Ubuntu. Sau đó, chúng tôi sẽ có thể cài đặt ROS. Nếu bạn muốn sử dụng kiến trúc 32-bit, bạn sẽ cần cài đặt ROS từ nguồn. Nó không khó, nhưng sẽ mất nhiều thời gian để biên dịch mọi thứ.

May mắn thay, có một cách để mang hệ điều hành máy tính để bàn Ubuntu phổ biến sang Raspberry Pi 4 Model B. Có một bản phân phối không chính thức của Ubuntu Desktop và Server 18.04.3 cho Raspberry Pi 4. Bạn có thể tải xuống hình ảnh và mã nguồn từ đây. Thông tin chi tiết có thể được tìm ở đây.

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học cách kết nối LiDAR của mình với Raspberry Pi 4 Model B bằng phần mềm trung gian ROS Melodic trên Ubuntu Desktop 18.04.3. Tất cả những gì bạn cần là thẻ nhớ microSD tối thiểu 32GB, đầu đọc thẻ microSD, Raspberry Pi 4 Model B và RPLidar A1M8. RPLIDAR là cảm biến LIDAR giá rẻ của Slamtec phù hợp với các ứng dụng rô bốt trong nhà.

Bước 1: Cài đặt Ubuntu Desktop 18.04.3 trên Raspberry Pi 4 Model B

• Tải xuống hình ảnh của Ubuntu Server 18.04.3. Nhấn vào đây để tai.
• Flash thẻ nhớ microSD bằng Etcher.
• Gắn màn hình và bàn phím vào bảng
• Cắm thẻ nhớ microSD vào Raspberry Pi 4 của bạn
• Tăng sưc mạnh lên
• Thông tin đăng nhập mặc định để đăng nhập là:

đăng nhập ubuntu: ubuntu

Mật khẩu: ubuntu

• Bạn sẽ được yêu cầu thay đổi mật khẩu mặc định thành một mật khẩu khác.
• Cập nhật và nâng cấp Ubuntu của bạn với các gói mới nhất bằng cách nhập các lệnh bên dưới. Mở thiết bị đầu cuối và chạy lệnh sau:

sudo apt-get cập nhật

Lệnh tiếp theo cập nhật danh sách các gói có sẵn và phiên bản của chúng.

sudo apt-get nâng cấp

Bước 2: Đọc dữ liệu từ RPLiDAR của bạn

Kết nối RPLiDAR của bạn với Raspberry Pi 4 Model B bằng Cáp Micro USB. Đèn xanh nhấp nháy cho biết hoạt động bình thường của cảm biến.

Khi bạn đã kết nối RPLiDAR với Raspberry Pi của mình, hãy nhập dòng lệnh sau để kiểm tra quyền:

Mở thiết bị đầu cuối của bạn và chạy lệnh sau.

ls -l / dev | grep ttyUSB

Đầu ra của lệnh sau phải là:

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

Chạy lệnh dưới đây để thay đổi quyền:

sudo chmod 666 / dev / ttyUSB0

Bây giờ bạn có thể đọc và ghi bằng thiết bị này bằng cổng USB. Xác minh nó bằng lệnh trên:

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

Sau khi các quyền được định cấu hình, bạn phải tải xuống và cài đặt các gói ROS.

Bước 3: Cài đặt ROS Melodic trên Raspberry Pi 4 Model B

Bây giờ, chúng tôi đã sẵn sàng cài đặt các gói ROS trên Ubuntu 18.04 LTS dựa trên Raspberry Pi 4. Thiết lập Raspberry Pi để chấp nhận phần mềm từ package.ros.org bằng cách nhập lệnh sau trên terminal:

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

Khóa sau phải được thêm vào Ubuntu trước khi bắt đầu cài đặt, khóa này sẽ đảm bảo tải xuống từ máy chủ được ủy quyền. Chạy lệnh dưới đây trên thiết bị đầu cuối:

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

Và bạn sẽ thấy kết quả sau:

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

gpg: key F42ED6FBAB17C654: public key "Open Robotics" đã nhập

gpg: Tổng số đã xử lý: 1

gpg: đã nhập: 1

Bước tiếp theo là cập nhật danh sách các gói bằng cách sử dụng lệnh sau:

nâng cấp apt sudo

Nếu bạn sẽ thấy lỗi sau trong thiết bị đầu cuối:

Đang đọc danh sách gói… Xong

E: Không thể tải khóa / var / lib / apt / list / lock - mở (11: Tài nguyên tạm thời không khả dụng)

E: Không thể khóa thư mục / var / lib / apt /ists /

Nó có thể được giải quyết bằng cách chạy lệnh sau:

sudo rm / var / lib / apt / list / lock

Chạy lại nâng cấp sudo apt. Có ba phiên bản ROS đóng gói sẵn mà bạn có thể chọn. Bạn chọn cái nào sẽ tùy thuộc vào nhu cầu của bạn đối với máy tính bạn đang cài đặt ROS.

• Cài đặt đầy đủ trên máy tính để bàn
• Cài đặt trên máy tính để bàn
• ROS-Base

ROS Desktop Full là một gói hoàn chỉnh hơn, tuy nhiên nó không được khuyến khích cho các máy tính bảng đơn như Raspberry Pi hoặc Nvidia Jetson Nano. Vì vậy, cài đặt Desktop sẽ được cài đặt. Nó cài đặt tất cả phần mềm, công cụ, thuật toán và trình mô phỏng rô bốt cho ROS, bao gồm hỗ trợ cho rqt, rviz và các gói rô bốt hữu ích khác. Bạn có thể cài đặt ROS Melodic Desktop Install bằng cách sử dụng lệnh dưới đây:

sudo apt install ros-melodic-desktop

Sau khi bạn nhập lệnh và nhấn Enter, nhấn Y và nhấn Enter khi được hỏi bạn có muốn tiếp tục hay không.

Bước 4: Sự phụ thuộc của ROS

RosDep là một công cụ cho phép bạn dễ dàng cài đặt các phụ thuộc hệ thống.

Để khởi tạo RosDep, hãy sử dụng lệnh sau trong terminal:

sudo rosdep init

Bạn sẽ thấy kết quả sau:

Đã viết /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list

Khuyến nghị: vui lòng chạy

cập nhật rosdep

Bước tiếp theo để chạy lệnh dưới đây:

cập nhật rosdep

Bạn có thể thấy lỗi sau trong thiết bị đầu cuối:

cập nhật bộ nhớ cache trong /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

LỖI: Không phải tất cả các nguồn đều có thể được cập nhật.

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

Chạy lại bản cập nhật rosdep cho đến khi lỗi biến mất. Trong trường hợp của tôi, nó đã được thực hiện 3 lần.

Bước 5: Định cấu hình môi trường

Chúng tôi đã cài đặt ROS và các phụ thuộc. Hãy định cấu hình môi trường của chúng ta. ROS được cài đặt tại / opt / ros / melodic. Để có các lệnh ROS khả dụng, cần phải tạo nguồn tệp shell bên trong thư mục cài đặt.

echo "nguồn /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~ /.bashrc

Sau đó chạy lệnh sau trong terminal:

nguồn ~ /.bashrc

Đây là bước cuối cùng của quá trình cài đặt. Kiểm tra phiên bản ROS bạn đã cài đặt. Nếu bạn thấy phiên bản ROS của mình là đầu ra, xin chúc mừng bạn đã cài đặt ROS thành công. Chạy lệnh dưới đây:

rosversion -d

Nếu mọi thứ đều chính xác, chúng ta sẽ nhận được màn hình sau:

du dương

Bây giờ Raspberry Pi 4 đã sẵn sàng để thực thi các gói ROS.

Bước 6: Kiểm tra chức năng của ROS

Hãy thử một số lệnh ROS để đảm bảo quá trình cài đặt đã hoàn tất thành công. Chúng tôi sẽ thực hiện các lệnh sau để kiểm tra xem cài đặt đã chính xác hay chưa. Một cách đơn giản để kiểm tra chức năng của ROS là sử dụng trình mô phỏng rùa, một phần của quá trình cài đặt ROS.

Mở một thiết bị đầu cuối và chạy lệnh sau:

roscore

Nếu mọi thứ diễn ra đúng, bạn sẽ nhận được kết quả sau trên thiết bị đầu cuối hiện tại:

… Đăng nhập vào /home/ubuntu/.ros/log/d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e/

roslaunch-ubuntu-3563.log

Kiểm tra thư mục nhật ký để sử dụng đĩa. Việc này có thể mất một lúc.

Nhấn Ctrl-C để ngắt

Kiểm tra xong việc sử dụng đĩa tệp nhật ký. Mức sử dụng là <1GB.

khởi động máy chủ roslaunch https:// ubuntu: 37629 /

ros_comm phiên bản 1.14.3

TÓM LƯỢC

========

THÔNG SỐ

* / rosdistro: du dương

* / rosversion: 1.14.3

ĐIỂM GIAO

tự động khởi động trang chủ mới

process [master]: bắt đầu với pid [3574]

ROS_MASTER_URI = https:// ubuntu: 11311 /

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

process [rosout-1]: bắt đầu với pid [3585]

bắt đầu dịch vụ cốt lõi [/rosout]

Bắt đầu một lời nhắc đầu cuối mới và chạy lệnh dưới đây trong thiết bị đầu cuối:

rosrun hillsim architectsim_node

Nếu mọi thứ đều chính xác, chúng ta sẽ nhận được màn hình sau:

Xin chúc mừng! Chúng tôi đã hoàn tất cài đặt ROS.

Bước 7: Định cấu hình không gian làm việc Catkin và trực quan hóa dữ liệu

Bạn phải tạo và cấu hình một không gian làm việc catkin. Không gian làm việc catkin là một thư mục trong đó bạn có thể tạo hoặc sửa đổi các gói catkin hiện có.

Cài đặt các phụ thuộc sau. Mở một thiết bị đầu cuối mới và nhập:

sudo apt-get install cmake python-catkin-pkg python-empy python-arrow python-setuptools libgtest-dev python-rosinstall python-rosinstall-generate python-wstool build-essential git

Tạo thư mục gốc và thư mục nguồn catkin:

mkdir -p ~ / catkin_ws / src

Không gian làm việc này có thể được biên dịch ngay cả khi nó trống.

Đi tới thư mục nguồn của không gian làm việc catkin mà bạn vừa tạo. Trong thiết bị đầu cuối của bạn, chạy

cd ~ / catkin_ws / src

Sao chép kho lưu trữ github của gói RPLIDAR ROS.

git clone

Và sau đó

cd ~ / catkin_ws

Sau đó, chạy catkin_make để biên dịch không gian làm việc catkin của bạn.

catkin_make

Sau đó chạy đến nguồn môi trường với thiết bị đầu cuối hiện tại của bạn. Đừng đóng thiết bị đầu cuối.

source devel / setup.bash

Để khởi động ROS, hãy chạy lệnh sau trong một thiết bị đầu cuối mới:

roscore

Trong thiết bị đầu cuối mà bạn tạo nguồn môi trường, hãy chạy lệnh dưới đây:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Sau đó, một bản sao của Rviz sẽ mở ra với bản đồ của môi trường xung quanh RPLIDAR.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về Rviz, hãy đọc hướng dẫn này.

Điều này là dành cho hôm nay! Bạn đã cài đặt ROS Melodic và sẵn sàng sử dụng! Tôi hy vọng bạn thấy hướng dẫn này hữu ích và cảm ơn vì đã đọc. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc phản hồi nào? Để lại bình luận bên dưới. Giữ nguyên!