Pagsisimula Sa Mababang Gastos na RPLIDAR Gamit ang Jetson Nano: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Sa pamamagitan ng shahizat Aking personal na websiteMasunod sa Higit pa ng may-akda:

Tungkol sa: Control system at robotics engineer, [email protected] Higit Pa Tungkol sa shahizat »

Maikling pangkalahatang ideya

Ang Light Detection and Ranging (LiDAR) ay tumatakbo sa parehong paraan tulad ng mga ultrasonic rangefinders na may laser pulse ay ginagamit sa halip na mga sound wave. Ang Yandex, Uber, Waymo at iba pa ay namumuhunan nang husto sa teknolohiya ng LiDAR para sa kanilang mga autonomous na programa sa kotse. Ang pinaka-kritikal na sagabal ng mga sensor ng LiDAR ay ang kanilang mataas na gastos. Gayunpaman, mayroong isang pagtaas ng bilang ng mga pagpipilian sa mababang gastos na nasa merkado na. Ang isang halimbawa nito ay ang RPLiDAR A1M8 na binuo ng Slamtec kasama ang solusyon na 360 degree 2D laser scanner (LIDAR). Maaari itong magsagawa ng 360 degree scan sa loob ng saklaw na 12-metro at tumagal ng hanggang 8, 000 na mga sample bawat segundo. At magagamit ito sa halagang $ 99 USD lamang.

Ang RPLIDAR ay isang murang sensor ng LIDAR na angkop para sa panloob na robotic SLAM (Sabay na lokalisasyon at pagmamapa) application. Maaari itong magamit sa iba pang mga application tulad ng:

1. Pangkalahatang pag-navigate at pag-localize ng robot
2. Pag-iwas sa balakid
3. Pag-scan sa kapaligiran at pagmomodelo ng 3D

Ang layunin ng tutorial na ito ay upang gamitin ang Robot Operating System (ROS) sa isang NVIDIA Jetson Nano Developer Kit upang subukan ang pagganap ng mababang gastos na RPLiDAR A1M8 ng Slamtec sa problema sa SLAM.

Hakbang 1: Unboxing ang RPLIDAR A1 Development Kit

Naglalaman ang RPLIDAR A1 Development Kit:

• RPLIDAR A1
• USB Adapter na may cable ng komunikasyon
• Dokumentasyon

Tandaan: Ang Micro-USB cable ay hindi kasama.

Hakbang 2: NVIDIA Jetson Nano Developer Kit

Ang NVIDIA Jetson Nano ay isang maliit, malakas at murang gastos ng solong board computer na may kakayahang kahit ano mang may kakayahan ang isang standalone PC. Ito ay pinalakas ng isang 1.4-GHz quad-core ARM A57 CPU, 128-core Nvidia Maxwell GPU at 4 GB ng RAM at mayroon ding kapangyarihan na patakbuhin ang ROS kapag nagpapatakbo ng isang operating system ng Linux.

Hakbang 3: Paghahanda

Tiyaking mayroon kang pinakabagong bersyon ng JetPack. Maaari mong i-download ang pinakabagong bersyon mula sa opisyal na website ng Nvidia. Nai-publish ko na ngayon ang isang mabilis na gabay sa pagsisimula. Tingnan ito

Matapos mai-install ang OS, susuriin namin kung naka-install ang pinakabagong mga driver na may mga sumusunod na utos.

sudo apt-get update

Ina-update ng utos na ito ang listahan ng mga magagamit na mga pakete at kanilang mga bersyon.

sudo apt-get upgrade

I-plug in ang RPlidar sa USB port ng iyong NVIDIA Jetson Nano sa pamamagitan ng USB Adapter na may cable sa komunikasyon.

Buksan ang iyong terminal at patakbuhin ang sumusunod na utos.

ls -l / dev | grep ttyUSB

Ang output ng sumusunod na utos ay dapat na:

crw-rw ---- 1 root dialout 188, 0 Dis 31 20:33 ttyUSB0

Patakbuhin sa ibaba ang utos upang baguhin ang pahintulot:

sudo chmod 666 / dev / ttyUSB0

Ngayon ay nakakabasa ka at nakasulat kasama ang aparatong ito gamit ang port. I-verify ito sa pamamagitan ng ls -l / dev | grep ttyUSB utos.

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 Dis 31 20:33 ttyUSB0

Hakbang 4: Pag-install ng ROS sa Jetson Nano

Ngayon, handa na kaming i-install ang mga package ng ROS sa Ubuntu 18.04 LTS batay sa Jetson Nano. I-set up ang Jetson Nano upang tanggapin ang software mula sa packages.ros.org sa pamamagitan ng pagpasok ng sumusunod na utos sa terminal:

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

Magdagdag ng isang bagong apt key:

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

At makikita mo ang sumusunod na output:

Pagpapatupad: /tmp/apt-key-gpghome.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654gpg: key F17ED65

gpg: Kabuuang bilang ng naproseso: 1

gpg: na-import: 1

I-update ang iyong listahan ng mga pakete sa pamamagitan ng sumusunod na utos:

sudo apt update

Sa kasalukuyan, ang pinakabagong bersyon ng ROS ay Melodic Morenia. Ang utos sa ibaba ay nag-i-install ng lahat ng software, tool, algorithm, at simulator ng robot para sa ROS, kasama ang suporta para sa rqt, rviz at iba pang mga kapaki-pakinabang na mga pakete ng robot. Pagkatapos mong mai-type ang utos at pindutin ang Enter, pindutin ang Y at pindutin ang Enter kapag tinanong kung nais mong magpatuloy.

sudo apt i-install ang ros-melodic-desktop

Tumatagal ito ng halos 15-20 minuto upang mag-download at tapusin ang pagpapatupad ng isang utos, kaya't huwag mag-atubiling magpahinga.

Simulan ngayon ang rosdep.

sudo rosdep init

Makikita mo ang sumusunod na output:

Wrote /etc/ros/rosdep/source.list.d/20-default.list

Inirekomenda: mangyaring tumakbo

update ng rosdep

Pagkatapos ay tumakbo sa ibaba ng utos

update ng rosdep

Maaari mong makita ang sumusunod na error sa terminal:

ERROR: listahan ng mga mapagkukunan ng error sa paglo-load: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Patakbuhin muli ang pag-update ng rosdep hanggang sa mawala ang error. Sa aking kaso ito ay tapos nang 2 beses.

I-set up ang mga variable ng kapaligiran

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

pinagmulan ~ /.bashrc

Narito ang huling hakbang ng proseso ng pag-install. Suriin kung aling bersyon ng ROS ang na-install mo. Kung nakikita mo ang iyong bersyon ng ROS bilang output, binabati kita na matagumpay mong na-install ang ROS.

rosversion -d

Sa aking kaso ito ay:

melodic

Ngayon ang Jetson Nano ay handa nang magpatupad ng mga package ng ROS.

Hakbang 5: I-configure ang isang Catkin Workspace

Dapat kang lumikha at mag-configure ng isang workspace ng catkin. Ang isang workspace ng catkin ay isang direktoryo kung saan maaari kang lumikha o magbago ng mga mayroon nang mga package ng catkin.

I-install ang mga sumusunod na dependency:

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

Lumikha ng root catkin at mga folder ng pinagmulan:

mkdir -p ~ / catkin_ws / src

Sa iyong terminal, tumakbo

cd ~ / catkin_ws / src

I-clone ang github repository ng RPLIDAR ROS package.

git clone

Takbo

cd..

Pagkatapos, patakbuhin ang catkin_make upang maipon ang iyong workspace ng catkin.

catkin_make

Pagkatapos ay tumakbo upang mapagkukunan ang kapaligiran sa iyong kasalukuyang terminal. Huwag isara ang terminal.

pinagmulan devel / setup.bash

Sa isang bagong terminal, patakbuhin ang sumusunod na utos

roscore

Sa terminal kung saan mo kinuha ang kapaligiran, tumakbo sa ibaba ng utos

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Ang isang halimbawa ng Rviz ay magbubukas pagkatapos na may isang mapa ng paligid ng RPLIDAR.

Ang ROS ay isang mahusay na balangkas kung saan ginawa namin ang mapa sa paligid ng RPLIDAR. Ito ay isang mahusay na tool para sa pagbuo ng mga robot software system na maaaring maging kapaki-pakinabang sa iba't ibang mga platform ng hardware, mga setting ng pagsasaliksik, at mga kinakailangan sa runtime. Ang gawaing ito ay nagsilbi upang patunayan na ang murang gastos na RPLiDAR ay isang angkop na solusyon para sa pagpapatupad ng SLAM.

Inaasahan kong nahanap mo ang gabay na ito na kapaki-pakinabang at salamat sa pagbabasa. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o puna? Mag-iwan ng komento sa ibaba. Manatiling nakatutok!