เริ่มต้นใช้งาน ROS Melodic บน Raspberry Pi 4 Model B: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โดย shahizatเว็บไซต์ส่วนตัวของฉันติดตามเพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

เกี่ยวกับ: วิศวกรระบบควบคุมและหุ่นยนต์ [email protected] ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ shahizat »

ระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์ (ROS) คือชุดของไลบรารีซอฟต์แวร์และเครื่องมือที่ใช้ในการสร้างระบบและแอปพลิเคชันหุ่นยนต์ ROS เวอร์ชันบริการระยะยาวในปัจจุบันคือ Melodic Morenia ROS Melodic เข้ากันได้กับ Ubuntu 18.04 Bionic Beaver เท่านั้น อย่างไรก็ตาม มันยังทำงานบนระบบ Linux เช่นเดียวกับ Mac OS X, Android และ Windows และรองรับระบบปฏิบัติการ 64 บิตเท่านั้น เราต้องติดตั้ง Ubuntu รุ่น 64 บิตก่อน จากนั้นเราจะสามารถติดตั้ง ROS ได้ หากคุณต้องการใช้สถาปัตยกรรม 32 บิต คุณจะต้องติดตั้ง ROS จากแหล่งที่มา ไม่ยากแต่จะใช้เวลานานในการรวบรวมทุกอย่าง

โชคดีที่มีวิธีนำระบบปฏิบัติการเดสก์ท็อป Ubuntu ยอดนิยมมาสู่ Raspberry Pi 4 Model B ของคุณ มี Ubuntu Desktop และ Server 18.04.3 ที่เผยแพร่อย่างไม่เป็นทางการสำหรับ Raspberry Pi 4 สามารถดาวน์โหลดรูปภาพและซอร์สโค้ดได้จากที่นี่ ข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมสามารถพบได้ที่นี่

ในคู่มือนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีเชื่อมต่อ LiDAR ของคุณกับ Raspberry Pi 4 Model B โดยใช้มิดเดิลแวร์ ROS Melodic บน Ubuntu Desktop 18.04.3 สิ่งที่คุณต้องมีคือการ์ด microSD อย่างน้อย 32GB, เครื่องอ่านการ์ด microSD, Raspberry Pi 4 รุ่น B และ RPLidar A1M8 RPLIDAR เป็นเซ็นเซอร์ LIDAR ราคาประหยัดจาก Slamtec ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ในร่ม

ขั้นตอนที่ 1: ติดตั้ง Ubuntu Desktop 18.04.3 บน Raspberry Pi 4 Model B

• ดาวน์โหลดอิมเมจของ Ubuntu Server 18.04.3 คลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลด.
• แฟลชการ์ด microSD โดยใช้ Etcher
• ติดจอภาพและคีย์บอร์ดเข้ากับบอร์ด
• ใส่การ์ด microSD ลงใน Raspberry Pi 4. ของคุณ
• เติมพลัง
• ข้อมูลประจำตัวเริ่มต้นในการเข้าสู่ระบบคือ:

เข้าสู่ระบบ ubuntu: ubuntu

รหัสผ่าน: ubuntu

• คุณจะต้องเปลี่ยนรหัสผ่านเริ่มต้นเป็นอย่างอื่น
• อัปเดตและอัปเกรด Ubuntu ด้วยแพ็คเกจล่าสุดโดยพิมพ์คำสั่งด้านล่าง เปิดเทอร์มินัลแล้วรันคำสั่งต่อไปนี้:

sudo apt-get update

คำสั่งถัดไปอัพเดตรายการแพ็คเกจที่พร้อมใช้งานและเวอร์ชัน

sudo apt-get อัพเกรด

ขั้นตอนที่ 2: อ่านข้อมูลจาก RPLiDAR. ของคุณ

เชื่อมต่อ RPLiDAR ของคุณกับ Raspberry Pi 4 Model B โดยใช้สาย Micro USB ไฟสีเขียวกะพริบแสดงถึงการทำงานปกติของเซ็นเซอร์

เมื่อคุณเชื่อมต่อ RPLiDAR กับ Raspberry Pi แล้ว ให้พิมพ์บรรทัดคำสั่งต่อไปนี้เพื่อตรวจสอบสิทธิ์:

เปิดเทอร์มินัลของคุณและเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

ls -l /dev | grep ttyUSB

ผลลัพธ์ของคำสั่งต่อไปนี้จะต้อง:

crw-rw ---- 1 root dialout 188, 0 ม.ค. 3 14:59 ttyUSB

เรียกใช้คำสั่งด้านล่างเพื่อเปลี่ยนการอนุญาต:

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

ตอนนี้คุณสามารถอ่านและเขียนด้วยอุปกรณ์นี้โดยใช้พอร์ต USB ยืนยันโดยใช้คำสั่งด้านบน:

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 ม.ค. 3 14:59 ttyUSB0

เมื่อกำหนดค่าการอนุญาตแล้ว คุณต้องดาวน์โหลดและติดตั้งแพ็คเกจ ROS

ขั้นตอนที่ 3: การติดตั้ง ROS Melodic บน Raspberry Pi 4 Model B

ตอนนี้ เราพร้อมที่จะติดตั้งแพ็คเกจ ROS บน Ubuntu 18.04 LTS ตาม Raspberry Pi 4 แล้ว ตั้งค่า Raspberry Pi ให้ยอมรับซอฟต์แวร์จาก package.ros.org โดยป้อนคำสั่งต่อไปนี้บนเทอร์มินัล:

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

ควรเพิ่มคีย์ต่อไปนี้ใน Ubuntu ก่อนเริ่มการติดตั้ง ซึ่งจะทำให้แน่ใจได้ว่าการดาวน์โหลดมาจากเซิร์ฟเวอร์ที่ได้รับอนุญาต เรียกใช้คำสั่งด้านล่างบนเทอร์มินัล:

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

และคุณจะเห็นผลลัพธ์ต่อไปนี้:

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

gpg: คีย์ F42ED6FBAB17C654: คีย์สาธารณะ "Open Robotics" นำเข้า

gpg: จำนวนที่ประมวลผลทั้งหมด: 1

gpg: นำเข้า: 1

ขั้นตอนต่อไปคือการอัพเดตรายการแพ็คเกจโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้:

sudo apt อัพเกรด

หากคุณจะเห็นข้อผิดพลาดต่อไปนี้ในเทอร์มินัล:

กำลังอ่านรายการแพ็คเกจ… เสร็จสิ้น

E: ไม่สามารถล็อกได้ /var/lib/apt/lists/lock - เปิด (11: ทรัพยากรใช้งานไม่ได้ชั่วคราว)

E: ไม่สามารถล็อกไดเร็กทอรี /var/lib/apt/lists/

สามารถแก้ไขได้โดยรันคำสั่งต่อไปนี้:

sudo rm /var/lib/apt/lists/lock

เรียกใช้อีกครั้ง sudo apt upgrade มี ROS ที่บรรจุไว้ล่วงหน้าสามเวอร์ชันที่คุณสามารถเลือกได้ สิ่งที่คุณเลือกจะขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณสำหรับคอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังติดตั้ง ROS

• การติดตั้งแบบเต็มเดสก์ท็อป
• การติดตั้งเดสก์ท็อป
• ROS-Base

ROS Desktop Full เป็นแพ็คเกจที่สมบูรณ์กว่า แต่ไม่แนะนำสำหรับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว เช่น Raspberry Pi หรือ Nvidia Jetson Nano ดังนั้นการติดตั้งเดสก์ท็อปจะถูกติดตั้ง มันติดตั้งซอฟต์แวร์ เครื่องมือ อัลกอริธึม และโปรแกรมจำลองหุ่นยนต์ทั้งหมดสำหรับ ROS รวมถึงรองรับ rqt, rviz และแพ็คเกจหุ่นยนต์ที่มีประโยชน์อื่นๆ คุณสามารถติดตั้ง ROS Melodic Desktop Install ได้โดยออกคำสั่งด้านล่าง:

sudo apt ติดตั้ง ros-melodic-desktop

หลังจากที่คุณพิมพ์คำสั่งแล้วกด Enter ให้กด Y แล้วกด Enter เมื่อถูกถามว่าคุณต้องการดำเนินการต่อหรือไม่

ขั้นตอนที่ 4: การพึ่งพา ROS

RosDep เป็นเครื่องมือที่ให้คุณติดตั้งการพึ่งพาระบบได้อย่างง่ายดาย

ในการเริ่มต้น RosDep ให้ใช้คำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัล:

sudo rosdep init

คุณจะเห็นผลลัพธ์ต่อไปนี้:

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

แนะนำ: กรุณาวิ่ง

rosdep อัพเดท

ขั้นตอนต่อไปในการรันคำสั่งด้านล่าง:

rosdep อัพเดท

คุณอาจเห็นข้อผิดพลาดต่อไปนี้ในเทอร์มินัล:

อัปเดตแคชใน /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

ข้อผิดพลาด: ไม่สามารถอัปเดตแหล่งที่มาได้ทั้งหมด

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

เรียกใช้การอัปเดต rosdep อีกครั้งจนกว่าข้อผิดพลาดจะหายไป ในกรณีของฉันมันทำ 3 ครั้ง

ขั้นตอนที่ 5: การกำหนดค่าสภาพแวดล้อม

เรามี ROS และการอ้างอิงติดตั้งอยู่ มากำหนดค่าสภาพแวดล้อมของเรากันเถอะ ROS ได้รับการติดตั้งที่ /opt/ros/melodic เพื่อให้มีคำสั่ง ROS จำเป็นต้องสร้างไฟล์เชลล์ภายในโฟลเดอร์การติดตั้ง

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

จากนั้นรันคำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัล:

ที่มา ~/.bashrc

นี่คือขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการติดตั้ง ตรวจสอบว่าคุณติดตั้ง ROS เวอร์ชันใด หากคุณเห็นเวอร์ชัน ROS ของคุณเป็นเอาต์พุต ขอแสดงความยินดีที่คุณติดตั้ง ROS สำเร็จ เรียกใช้คำสั่งด้านล่าง:

rosversion -d

หากทุกอย่างถูกต้อง เราจะได้หน้าจอดังนี้

ไพเราะ

ตอนนี้ Raspberry Pi 4 พร้อมที่จะรันแพ็คเกจ ROS แล้ว

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบฟังก์ชันการทำงานของ ROS

ลองใช้คำสั่ง ROS เพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ เราจะดำเนินการคำสั่งต่อไปนี้เพื่อตรวจสอบว่าการติดตั้งถูกต้องหรือไม่ วิธีง่ายๆ ในการตรวจสอบการทำงานของ ROS คือการใช้โปรแกรมจำลอง Turtlesim ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้ง ROS

เปิดเทอร์มินัลแล้วรันคำสั่งต่อไปนี้:

roscore

หากทุกอย่างถูกต้อง คุณจะได้รับผลลัพธ์ต่อไปนี้ในเทอร์มินัลปัจจุบัน:

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

roslaunch-ubuntu-3563.log

การตรวจสอบไดเร็กทอรีบันทึกสำหรับการใช้ดิสก์ อาจใช้เวลาสักครู่

กด Ctrl-C เพื่อขัดจังหวะ

เสร็จสิ้นการตรวจสอบการใช้ดิสก์ไฟล์บันทึก การใช้งาน <1GB

เริ่มเซิร์ฟเวอร์ roslaunch

ros_comm เวอร์ชัน 1.14.3

สรุป

========

พารามิเตอร์

* /rosdistro: ไพเราะ

* /rosversion: 1.14.3

โหนด

เริ่มต้นมาสเตอร์ใหม่โดยอัตโนมัติ

process[master]: เริ่มต้นด้วย pid [3574]

ROS_MASTER_URI=https://ubuntu:11311/

การตั้งค่า /run_id เป็น d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e

process[rosout-1]: เริ่มต้นด้วย pid [3585]

เริ่มให้บริการหลัก [/rosout]

เริ่มพรอมต์เทอร์มินัลใหม่และเรียกใช้คำสั่งด้านล่างในเทอร์มินัล:

rosrun turtlesim turtlesim_node

หากทุกอย่างถูกต้อง เราจะได้หน้าจอดังนี้

ยินดีด้วย! เราเสร็จสิ้นการติดตั้ง ROS

ขั้นตอนที่ 7: กำหนดค่า Catkin Workspace และ Visualize Data

คุณต้องสร้างและกำหนดค่าพื้นที่ทำงาน catkin พื้นที่ทำงาน catkin เป็นไดเร็กทอรีที่คุณสามารถสร้างหรือแก้ไขแพ็คเกจ catkin ที่มีอยู่ได้

ติดตั้งการพึ่งพาต่อไปนี้ เปิดเทอร์มินัลใหม่และพิมพ์:

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

สร้างโฟลเดอร์รูท catkin และซอร์ส:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

พื้นที่ทำงานนี้สามารถคอมไพล์ได้แม้จะว่างเปล่า

ไปที่โฟลเดอร์ต้นทางของพื้นที่ทำงาน catkin ที่คุณเพิ่งสร้างขึ้น ในเทอร์มินัลของคุณ ให้เรียกใช้

cd ~/catkin_ws/src

โคลนที่เก็บ github ของแพ็คเกจ RPLIDAR ROS

โคลน git

แล้วก็

cd ~/catkin_ws

จากนั้นเรียกใช้ catkin_make เพื่อคอมไพล์พื้นที่ทำงาน catkin ของคุณ

catkin_make

จากนั้นให้เรียกใช้สภาพแวดล้อมด้วยเทอร์มินัลปัจจุบันของคุณ อย่าปิดเทอร์มินัล

ต้นทาง devel/setup.bash

ในการเริ่ม ROS ให้รันคำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัลใหม่:

roscore

ในเทอร์มินัลที่คุณระบุสภาพแวดล้อม ให้รันคำสั่งด้านล่าง:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

ตัวอย่างของ Rviz จะเปิดขึ้นพร้อมกับแผนที่สภาพแวดล้อมของ RPLIDAR

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Rviz อ่านบทช่วยสอนนี้

แค่นี้แหละสำหรับวันนี้! คุณได้ติดตั้ง ROS Melodic แล้วและพร้อมใช้งาน! ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าคู่มือนี้มีประโยชน์และขอขอบคุณที่อ่าน หากคุณมีคำถามหรือข้อเสนอแนะ? แสดงความคิดเห็นด้านล่าง คอยติดตาม!