Roomblock: ROS ნავიგაციის სწავლის პლატფორმა Roomba, Raspberry Pi და RPLIDAR: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

Ეს რა არის?

"Roomblock" არის რობოტის პლატფორმა, რომელიც შედგება Roomba, Raspberry Pi 2, ლაზერული სენსორიდან (RPLIDAR) და მობილური ბატარეისგან. სამონტაჟო ჩარჩო შეიძლება გაკეთდეს 3D პრინტერებით. ROS სანავიგაციო სისტემა საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ოთახების რუქა და გამოიყენოთ იგი მიზნის ავტონომიურად მისაღწევად.

ვის სჭირდება ეს?

ყველას, ვისაც სურს ისწავლოს რობოტული ნავიგაციის, რუკების და ავტონომიური მართვის უახლესი ტექნოლოგიები. ეს რობოტი შეიძლება აშენდეს მარტივად და დაბალი ღირებულებით, ვიდრე სხვა კომერციული პლატფორმები. ROS არის ფაქტობრივად სტანდარტული პროგრამული სისტემა რობოტული კვლევის სფეროში. ეს ფილმი გვიჩვენებს რა არის შესაძლებელი ROS სანავიგაციო სისტემით.

ნაბიჯი 1: რაც გჭირდებათ

USB სერიული კაბელი

თუ თქვენ არ გაქვთ USB სერიული კაბელი Roomba– სთვის, შეგიძლიათ მარტივად ააწყოთ იგი ამ პროდუქტით.

• FTDI: TTL-232R-5V
• აკიდუკი დენში: TTL-232R-5V

გაითვალისწინეთ, რომ Roomba– ს შიდა ზედაპირზე არის TTL (5V).

კონექტორი

თქვენ გჭირდებათ მინი-DIN 8 პინიანი კონექტორი Roomba– ს სერიული ინტერფეისისთვის. სინამდვილეში Roomba– ს კონექტორი არის mini-DIN 7 პინიანი, თუმცა, ბევრად უფრო ადვილია 8 პინის ყიდვა, ვიდრე 7 პინიანი კონექტორი.

• Digikey: მინი-DIN 8 პინიანი კონექტორი
• კიორიცუ: mini-DIN 8 პინიანი კონექტორი

შედუღება

შეაერთეთ სერიული კაბელი 8 პინის კონექტორზე. შეამოწმეთ კავშირი თანდართული სურათით და Roomba– ს ღია ინტერფეისის სპეციფიკაციით.

Roomba ღია ინტერფეისის სპეციფიკაცია

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ უსაფრთხოა Vcc (წითელი) და RTS (მწვანე) დაკავშირება აპარატურის ნაკადის პრობლემის თავიდან ასაცილებლად.

ნაბიჯი 4: Raspberry Pi კამერის მოდულის დაყენება (სურვილისამებრ)

თუ თქვენ გაქვთ Raspberry Pi კამერის მოდული, შეგიძლიათ მიამაგროთ იგი Raspberry Pi– ზე. ეს არჩევითია ნავიგაციის შესასწავლად, თუმცა, სასიამოვნოა რობოტის მხედველობიდან ხედის მიღება.

კამერის სამონტაჟო ნაწილი ასევე შედის Thingiverse– ის ჩარჩოებში. კამერის მოდული შეიძლება დაფიქსირდეს ოთხი M2 ხრახნით.

ნაბიჯი 5: დააინსტალირეთ ადგილობრივი კომპიუტერი

დააინსტალირეთ Ubuntu

დააინსტალირეთ Ubuntu 16.04 დესკტოპი ოფიციალური გვერდის შემდეგ

უბუნტუს ოფიციალური გვერდი

დააინსტალირეთ ROS

გაიარეთ კონსულტაცია ROS– ის ოფიციალურ გვერდზე. დააინსტალირეთ კინეტიკური დესკტოპის სრული პაკეტები.

ROS კინეტიკური ინსტალაციის ინსტრუქცია

დააინსტალირეთ Roomblock ROS პაკეტი

ოთახის ბლოკირების პაკეტი უკვე გამოქვეყნებულია კინეტიკაში. თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ ისინი apt ბრძანებით.

$ sudo apt დააინსტალირეთ ros-kinetic-roomblock

Ის არის.

თუ გსურთ შეცვალოთ და შექმნათ პაკეტი წყაროს კოდიდან, შეგიძლიათ მიიღოთ ისინი GitHub– დან.

GitHub - ოთახის ბლოკირება

გთხოვთ მიჰყევით ინსტრუქციას README.md.

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე პრობლემა ან შეკითხვა პროგრამულ უზრუნველყოფასთან დაკავშირებით, გთხოვთ გაუშვათ საკითხი GitHub Issues– ზე, რათა ჩვენ პრობლემების ეფექტურად თვალყურის დევნება შევძლოთ. გთხოვთ თავი აარიდოთ მათ განთავსებას ინსტრუქციებში.

ნაბიჯი 6: დააინსტალირეთ Raspberry Pi

დააინსტალირეთ Ubuntu

დააინსტალირეთ Ubuntu 16.04 Raspberry Pi– ზე ინსტალაციის სახელმძღვანელოს შემდეგ:

უბუნტუ ვიკი: RaspberryPi

დააინსტალირეთ ROS

დააინსტალირეთ ROS Kinetic ინსტალაციის სახელმძღვანელოს შემდეგ:

Ubuntu ინსტალაცია ROS Kinetic

დააინსტალირეთ Roomblock ROS პაკეტი

თქვენ უნდა დააინსტალიროთ roomblock პაკეტი საწყისი კოდიდან. პაკეტის საწყისი კოდი არის GitHub– ზე.

GitHub - ოთახის ბლოკირება

მიჰყევით ინსტრუქციას README.md.

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე პრობლემა ან შეკითხვა პროგრამულ უზრუნველყოფასთან დაკავშირებით, გთხოვთ, დაადგინოთ საკითხი GitHub Issues– ში, რათა ჩვენ პრობლემების ეფექტურად თვალყურის დევნება შევძლოთ. გთხოვთ თავი აარიდოთ მათ განთავსებას ინსტრუქციებში.

Raspberry Pi კამერის მოდული (სურვილისამებრ)

თუ თქვენ გაქვთ Rasberry Pi კამერის მოდული, თქვენ უნდა დააინსტალიროთ libraspberrypi-dev. გთხოვთ გაეცნოთ README.md Github– ში.

ნაბიჯი 7: ტელე-ოპერაცია

გაამდიდრეთ ბაზისური სისტემა ჟოლოს პიზე

უპირველეს ყოვლისა, თქვენ უნდა გაზარდოთ სისტემა. Raspberry Pi ტერმინალზე გაუშვით ძირითადი სისტემა, როგორც:

$ ექსპორტი ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI

$ roslaunch roomblock_bringup roomblock.launch

RPLIDAR იწყებს ტრიალს და ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშირდეთ რობოტი ROS სამაგისტროს თქვენი ადგილობრივი კომპიუტერიდან.

ტელე-ოპერაცია ადგილობრივი კომპიუტერიდან

რობოტის მუშაობისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ სიხარული. თუ თქვენ გაქვთ XBox სიხარული, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს გაშვების ფაილი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, შეიძლება დაგჭირდეთ გაშვების ფაილის შეცვლა თქვენი სიხარულით დაფარვისთვის. დეტალებისთვის გაეცანით ROS ვიკის გვერდებს.

ROS ვიკი - teleop_twist_joy

$ ექსპორტი ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ roslaunch roomblock_bringup teleop.launch

ახლა თქვენ შეგიძლიათ გააკონტროლოთ Roomba ჯოისტიკით.

ამის ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ კლავიატურა.

$ ექსპორტი ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

გთხოვთ, გაეცნოთ ROS ვიკის გვერდებს დეტალებისთვის.

ROS ვიკი - teleop_twist_keyboard

ნაბიჯი 8: დაიწყეთ რუქის პროგრამული უზრუნველყოფა

მოიყვანეთ რუქების პროგრამული უზრუნველყოფა ადგილობრივ კომპიუტერზე

მოიყვანეთ რუქების პროგრამული უზრუნველყოფა რობოტის გარშემო რუქის შესაქმნელად.

$ ექსპორტი ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ ექსპორტი ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_LOCAL_PC $ roslaunch roomblock_mapping gmapping.launch

ახლა თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ Rviz (ვიზუალიზაციის პროგრამა). გამოიყენეთ რობოტი ოთახის გარშემო, რომ შექმნათ ოთახის რუქა.

თქვენ შეგიძლიათ მიმართოთ ROS ვიკის გვერდს რუქების სისტემისთვის.

• ROS ვიკი - gmapping
• ROS ვიკი - map_server

ნაბიჯი 9: დაიწყეთ ავტონომიური ნავიგაცია

შეიმუშავეთ ავტონომიური ნავიგაციის პროგრამული უზრუნველყოფა

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ ავტონომიური სანავიგაციო სისტემა ადგილობრივ კომპიუტერზე, როგორც:

$ ექსპორტი ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ ექსპორტი ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_LOCAL_PC $ roslaunch rolomblock_navigation amcl.launch

მიზნის დასაზუსტებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ Rviz. რობოტი მიზნისკენ ავტონომიურად უნდა წავიდეს.

გთხოვთ გაეცნოთ ROS ვიკის გვერდს ავტონომიური სისტემისთვის.

• ROS ვიკი - ნავიგაცია
• ROS ვიკი - amcl

Გაერთე

თუ თქვენ გაქვთ ზოგადი შეკითხვები ან პრობლემები ROS– თან დაკავშირებით, გთხოვთ, მიმართოთ ROS ვიკიას. ჩვენ არ შეგვიძლია ვუპასუხოთ ზოგად კითხვებს ROS– ზე.

ROS ვიკი - მხარდაჭერა

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე პრობლემა ან შეკითხვა Roomblock პროგრამულ უზრუნველყოფასთან დაკავშირებით, გთხოვთ, გაუშვათ საკითხი GitHub Issues– ზე, რათა ჩვენ პრობლემების ეფექტურად თვალყურის დევნება შევძლოთ. გთხოვთ თავი აარიდოთ მათ განთავსებას ინსტრუქციებში.