ROS Melodic در رزبری پای 4 [Debian Buster] + RPLIDAR A1M8: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این مقاله روند نصب ROS Melodic Morenia را بر روی Raspberry Pi 4 با آخرین Debian Buster و نحوه استفاده از RPLIDAR A1M8 با نصب ما پوشش می دهد.

از آنجایی که دبیان باستر چند هفته پیش به طور رسمی منتشر شد (در زمان نگارش این مقاله) ، هیچ بسته ROS از پیش ساخته شده ای برای نصب با apt-get وجود ندارد ، که یک روش ترجیحی برای نصب است. بنابراین ما باید آن را از منبع بسازیم. به من اعتماد کنید ، آنطور که به نظر می رسد ترسناک نیست. این فرآیند در این آموزش رسمی توضیح داده شده است ، اما برای ساخت ROS Melodic بر روی Raspberry Pi ما باید چند تغییر ایجاد کنیم.

در صورتی که هنوز می ترسید ، در اینجا یک تصویر خنده دار است که * ممکن است * به آرامش شما کمک کند. لطفاً اگر میزان آرامش ارائه شده کافی بود ، بازخورد خود را ارائه دهید. در غیر این صورت ، عکس گربه خنده دار جایگزین آن می شود.

ژانویه 2020 ویرایش: از آنجا که نیم سال از ارسال این مقاله می گذرد ، ممکن است تغییراتی در ROS یا Buster ایجاد شده باشد. من چندی پیش ، پس از نوشتن این آموزش ، برای Raspberry Pi 4 تصویری تهیه کردم. مشارکت کننده آن را در Google Drive بارگذاری کرده است

آوریل 2020 ویرایش: من اخیراً وقت پیدا کرده ام تا نصب ROS Melodic را در جدیدترین تصویر Raspbian از سایت رسمی Raspberry Pi دوباره انجام دهم. بر این اساس این دستورالعمل را ویرایش کرده ام. من همچنین تصاویر تمیز و فشرده را ایجاد و به اشتراک گذاشتم:

Raspbian Buster Lite 2020-02-13 عرضه با ROS Melodic Bare-bone نیاز به کارت SD 8 گیگابایتی دارد

Raspbian Buster با دسکتاپ 2020-02-13 انتشار با ROS Melodic Desktop به کارت SD 16 گیگابایت نیاز دارد

این ممکن است سریعترین راه برای راه اندازی سیستم شما باشد. اگر می خواهید خودتان ROS را کامپایل کنید ، به خواندن مقاله ادامه دهید.

مرحله 1: نصب وابستگی های بوت استرپ و بارگیری بسته ها

بیایید با راه اندازی مخازن و نصب وابستگی های لازم شروع کنیم

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

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

sudo apt-get update

sudo apt-get install -y python-rosdep python-rosinstall-generator python-wstool python-rosinstall build-essential cmake

سپس rosdep را راه اندازی کنید و آن را به روز کنید

sudo rosdep init

به روز رسانی rosdep

پس از اتمام کار ، بیایید یک فضای کاری اختصاصی برای ایجاد ROS ایجاد کنیم و به آن فهرست برویم.

mkdir ~/ros_catkin_ws

cd ~/ros_catkin_ws

حالا شما دو انتخاب دارید:

نصب ROS -Comm: (Bare Bones) - اگر با ROS آشنایی دارید و می دانید در حال انجام چه کاری هستید و به چه بسته هایی نیاز دارید ، این برنامه را نصب کنید. اگر به بسته هایی نیاز دارید که در ROS-Comm گنجانده نشده اند ، باید از منبع نیز کامپایل کنید.

نصب دسکتاپ: شامل ابزارهای رابط کاربری گرافیکی مانند کتابخانه های rqt ، rviz و robot-generic است. شاید برای مبتدیان تا ROS انتخاب بهتری باشد.

من نصب دسکتاپ را در اینجا نصب می کنم.

rosinstall_generator desktop --rosdistro melodic --deps-wet-only --tar> melodic-desktop-wet.rosinstall

wstool init -j8 src melodic-desktop-wet.rosinstall

بارگیری تمام بسته های اصلی ROS در پوشه src چند دقیقه طول می کشد.

اگر wstool init شکست خورد یا قطع شد ، می توانید بارگیری را با اجرای زیر ادامه دهید:

wstool update -j4 -t src

مرحله 2: مشکلات را برطرف کنید

آوریل 2020 ویرایش: این مرحله را رد کنید ، به نظر می رسد همه مسائل اکنون برطرف شده است

بیایید نسخه سازگار Assimp (Open Asset Import Library) را برای رفع مشکل وابستگی collada_urdf نصب کنیم.

mkdir -p ~/ros_catkin_ws/external_src

cd ~/ros_catkin_ws/external_src

wget https://sourceforge.net/projects/assimp/files/assi… -O assimp-3.1.1_no_test_models.zip

unzip assimp-3.1.1_no_test_models.zip

cd assimp-3.1.1

cmake

بساز

sudo make install

همچنین اجازه دهید OGRE را برای rviz نصب کنیم

sudo apt-get install libogre-1.9-dev

به روز رسانی ژانویه 2020: مشکلات مربوط به libbost قبلاً توسط توسعه دهندگان ROS برطرف شده است ، می توانید از این قسمت بگذرید

/// skip /// در نهایت ما باید مشکلات مربوط به libboost را برطرف کنیم. من از راه حل این پست در stackoverflow استفاده می کنم:

"خطاها در هنگام کامپایل توسط عملکرد" boost:: posix_time:: milliseconds "ایجاد می شود که در نسخه های جدیدتر boost فقط یک آرگومان صحیح را می پذیرد ، اما بسته actionlib در ROS ، در چندین مکان به آن شناور می دهد. شما می توانید همه فایل ها را لیست کنید با استفاده از آن تابع (! در پوشه ros_catkin_ws!):

پیدا کردن نوع f -print0 | xargs -0 grep 'boost:: posix_time:: میلی ثانیه' | برش -d: -f1 | مرتب کردن -u

آنها را در ویرایشگر متن خود باز کنید و فراخوانی تابع 'boost:: posix_time:: milliseconds' را جستجو کنید.

و تماس های زیر را جایگزین کنید:

boost:: posix_time:: میلی ثانیه (loop_duration.toSec () * 1000.0f))؛

با:

boost:: posix_time:: میلی ثانیه (int (loop_duration.toSec () * 1000.0f)))؛

و اینها:

boost:: posix_time:: میلی ثانیه (1000.0f)

با:

boost:: posix_time:: میلی ثانیه (1000)

توصیه می کنم از ویرایشگر متن نانو استفاده کنید ، که ساده تر از VIM است ؛) Ctrl+O ذخیره می شود ، Ctrl+X در حال خروج است و Ctrl+W در حال جستجو است.

/// از اینجا ادامه دهید ///

مرحله 3: نصب و منبع را نصب کنید

سپس از ابزار rosdep برای نصب بقیه وابستگی ها استفاده می کنیم:

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro melodic -y

پس از اتمام بارگیری بسته ها و حل وابستگی ها ، آماده ساختن بسته های catkin هستید. (این دستور را از پوشه ros_catkin_ws اجرا کنید)

sudo./src/catkin/bin/catkin_make_isolated -نصب -نصب -DCMAKE_BUILD_TYPE = انتشار -install -space/opt/ros/melodic -j2

اگر فرآیند کامپایل متوقف شود (به احتمال زیاد ، اگر نسخه دسکتاپ را نصب کنید) ، باید فضای مبادله موجود را افزایش دهید. به طور پیش فرض 100 مگابایت است ، سعی کنید آن را به 2048 مگابایت افزایش دهید.

موفق باشید! کل فرایند گردآوری حدود 1 ساعت طول می کشد (برای نسخه Bare-bone کمتر است) ، بنابراین بروید کمی چای تهیه کنید.

در حال حاضر ROS Melodic باید روی Raspberry Pi 4 شما نصب شود. ما با دستور زیر منبع جدید را نصب می کنیم:

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

یک پوسته جدید باز کنید تا تغییرات اعمال شوند. سعی کنید roscore را راه اندازی کنید تا بررسی کنید آیا همه چیز موفق بوده است.

مرحله 4: بسته RPLIDAR ROS را نصب کنید

بیایید یک فضای کاری جداگانه برای بسته های دیگر ایجاد کنیم که بخشی از ROS اصلی نیستند.

از پوشه اصلی خود انجام دهید:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

سی دی cat/catkin_ws/

catkin_make

و منبع آن را به bashrc:

echo "source $ HOME/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

بسیار خوب ، ما آماده شروع نصب بسته RPLIDAR ROS هستیم.

cd src

sudo git clone

سی دی..

catkin_make

منتظر بمانید تا کامپایل بسته کامل شود. سعی کنید بسته را راه اندازی کنید تا ببینید آیا کامپایل موفق بوده است:

roslaunch rplidar_ros rplidar.launch

اگر هیچ خطایی از خود نشان نمی دهد ، یک رقص جشن سریع انجام دهید (*اختیاری).

در حال حاضر تنها آخرین قطعه از دست رفته است - از آنجا که احتمالاً شما Raspberry Pi 4 را در حالت بدون سر اجرا می کنید ، ما نمی توانیم پیامهای لیدار را تجسم کنیم. برای انجام این کار ، ما نیاز به راه اندازی ROS داریم تا بر روی چندین دستگاه اجرا شود.

مرحله 5: ROS را برای اجرا بر روی چندین دستگاه تنظیم کنید

برای این قسمت به یک کامپیوتر اوبونتو 18.04 با ROS Melodic نصب شده نیاز دارید. از آنجا که Ubuntu ROS می تواند به سادگی با استفاده از apt-get همانطور که در این آموزش توضیح داده شده است نصب شود.

پس از نصب ROS روی رزبری پای و دستگاه رومیزی خود ، آدرس IP هر دو دستگاه را بررسی کنید. آنها باید در یک شبکه باشند!

roscore را در رایانه رومیزی خود اجرا کنید و ROS_MASTER_URI را صادر کنید

roscore

صادرات ROS_MASTER_URI = https:// [your-desktop-machine-ip]: 11311

بعد روی Raspberry PI اجرا کنید

صادرات ROS_MASTER_URI = https:// [your-desktop-machine-ip]: 11311

صادرات ROS_IP = [your-raspberry-pi-ip]

و فایل راه اندازی RPILIDAR را راه اندازی کنید

roslaunch rplidar_ros rplidar.launch

اگر با موفقیت راه اندازی شد ، موضوعات موجود در دستگاه رومیزی خود را با لیست روستوپیک بررسی کنید

اگر می توانید پیام ها را ببینید / اسکن کنید ، همه چیز همانطور که باید کار می کند کار می کند. سپس RVIZ را روی دستگاه رومیزی خود راه اندازی کنید ، پیام های Laser Scan را اضافه کرده و موضوع /اسکن را انتخاب کنید. همچنین باید قاب ثابت را به /لیزر تغییر دهید.

وویلا!

مرحله ششم: انجام شد

این راهنما می تواند اولین قدم برای ساختن روبات ROS شما بر روی Raspberry Pi 4 جدید باشد. ما ROS Melodic را نصب کرده ایم و نصب را برای اجرای بدون سر و اتصال به دستگاه رومیزی از طریق شبکه بی سیم برای کنترل از راه دور آماده کرده ایم.

مراحل بعدی بستگی به نوع روباتی دارد که می خواهید بسازید. می توانید موتورها و رمزگذارهای کیلومتر شمار ، دوربین استریو برای Visual SLAM و انواع دیگر موارد هیجان انگیز و مفید دیگر را اضافه کنید.

سخت افزار این مقاله با مهربانی توسط استودیو Seeed ارائه شده است. Raspberry Pi 4 ، RPLIDAR A1M8 و سایر سخت افزارهای سازندگان را در فروشگاه استودیوی Seeed ببینید!

اگر س questionالی دارید من را در لینکدین اضافه کنید و در کانال YouTube من مشترک شوید تا از پروژه های جالب تر مربوط به یادگیری ماشین و رباتیک مطلع شوید.