Bắt đầu với RPLIDAR chi phí thấp bằng Jetson Nano: 5 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 »

Tổng quan ngắn gọn

Phát hiện và đo khoảng cách ánh sáng (LiDAR) hoạt động giống như máy đo khoảng cách siêu âm với xung laser được sử dụng thay cho sóng âm thanh. Yandex, Uber, Waymo, v.v. đang đầu tư rất nhiều vào công nghệ LiDAR cho các chương trình xe tự hành của họ. Hạn chế quan trọng nhất của cảm biến LiDAR là giá thành cao. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều lựa chọn chi phí thấp đã có trên thị trường. Một ví dụ như vậy là RPLiDAR A1M8 do Slamtec phát triển với giải pháp máy quét laser 2D 360 độ (LIDAR). Nó có thể thực hiện quét 360 độ trong phạm vi 12 mét và lấy lên đến 8.000 mẫu mỗi giây. Và nó có sẵn với giá chỉ $ 99 USD.

RPLIDAR là cảm biến LIDAR chi phí thấp phù hợp cho ứng dụng SLAM robot trong nhà (Bản đồ hóa và bản đồ hóa đồng thời). Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác như:

1. Điều hướng và bản địa hóa chung của rô bốt
2. Vượt chứơng ngại vật
3. Quét môi trường và mô hình 3D

Mục đích của hướng dẫn này là sử dụng Hệ điều hành Robot (ROS) trên Bộ công cụ dành cho nhà phát triển Nano NVIDIA Jetson để kiểm tra hiệu suất của RPLiDAR A1M8 chi phí thấp của Slamtec trong vấn đề SLAM.

Bước 1: Mở hộp Bộ phát triển RPLIDAR A1

Bộ phát triển RPLIDAR A1 bao gồm:

• RPLIDAR A1
• Bộ chuyển đổi USB với cáp giao tiếp
• Tài liệu

Lưu ý: Không bao gồm cáp Micro-USB.

Bước 2: Bộ công cụ dành cho nhà phát triển NVIDIA Jetson Nano

NVIDIA Jetson Nano là một máy tính bo mạch đơn nhỏ, mạnh mẽ và chi phí thấp, có khả năng thực hiện hầu hết mọi thứ mà một PC độc lập có thể làm được. Nó được trang bị CPU ARM A57 lõi tứ 1,4 GHz, GPU Nvidia Maxwell 128 lõi và RAM 4 GB và cũng có khả năng chạy ROS khi chạy hệ điều hành Linux.

Bước 3: Chuẩn bị

Đảm bảo bạn có phiên bản JetPack mới nhất. Bạn có thể tải xuống phiên bản mới nhất từ trang web chính thức của Nvidia. Gần đây, tôi đã xuất bản một hướng dẫn bắt đầu nhanh. Kiểm tra nó ra.

Sau khi cài đặt HĐH, chúng tôi sẽ kiểm tra xem các trình điều khiển mới nhất đã được cài đặt hay chưa bằng các lệnh sau.

sudo apt-get cập nhật

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

sudo apt-get nâng cấp

Cắm RPlidar vào cổng USB của NVIDIA Jetson Nano qua Bộ điều hợp USB với cáp giao tiếp.

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 31 tháng 12 20:33 ttyUSB0

Chạy lệnh dưới đây để thay đổi quyền:

sudo chmod 666 / dev / ttyUSB0

Bây giờ bạn có thể đọc và viết bằng thiết bị này bằng cổng. Xác minh nó qua ls -l / dev | lệnh grep ttyUSB.

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 ngày 31 tháng 12 20:33 ttyUSB0

Bước 4: Cài đặt ROS trên Jetson Nano

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

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

Thêm khóa apt mới:

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.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654gpg: key F42ED6FBAB17C654gpg: key F42ED6FBAB17C654gpg Mở khóa công khai được nhập

gpg: Tổng số đã xử lý: 1

gpg: đã nhập: 1

Cập nhật danh sách gói của bạn bằng lệnh sau:

cập nhật apt sudo

Hiện tại, phiên bản mới nhất của ROS là Melodic Morenia. Lệnh dưới đây 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. Sau khi bạn nhập lệnh và nhấn Enter, nhấn Y và nhấn Enter khi được hỏi bạn có muốn tiếp tục hay không.

sudo apt install ros-melodic-desktop

Quá trình tải xuống và hoàn tất lệnh sẽ kéo dài khoảng 15-20 phút, vì vậy hãy thoải mái nghỉ ngơi.

Bây giờ khởi tạo rosdep.

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

Sau đó chạy lệnh dưới đây

cập nhật rosdep

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

LỖI: lỗi khi tải danh sách nguồn: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Chạy lại bản cập nhật rosdep cho đến khi lỗi biến mất. Trong trường hợp của tôi, nó đã được thực hiện 2 lần.

Thiết lập các biến môi trường

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

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.

rosversion -d

Trong trường hợp của tôi, đó là:

du dương

Bây giờ Jetson Nano đã sẵn sàng để thực thi các gói ROS.

Bước 5: Định cấu hình không gian làm việc Catkin

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 phần phụ thuộc sau:

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

Trong thiết bị đầu cuối của bạn, chạy

cd ~ / catkin_ws / src

Sao chép kho lưu trữ github của gói RPLIDAR ROS.

git clone

Chạy

đĩa CD..

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

Trong một thiết bị đầu cuối mới, hãy chạy lệnh sau

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.

ROS là một khuôn khổ tốt trong đó chúng tôi tạo bản đồ xung quanh RPLIDAR. Nó là một công cụ tuyệt vời để xây dựng hệ thống phần mềm robot có thể hữu ích cho nhiều nền tảng phần cứng, cài đặt nghiên cứu và yêu cầu thời gian chạy. Công việc này nhằm chứng minh rằng RPLiDAR chi phí thấp là một giải pháp phù hợp để triển khai SLAM.

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!