Roomblock: en plattform for læring av ROS -navigasjon med Roomba, Raspberry Pi og RPLIDAR: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hva er dette?

"Roomblock" er en robotplattform som består av en Roomba, en Raspberry Pi 2, en lasersensor (RPLIDAR) og et mobilbatteri. Monteringsrammen kan lages av 3D -skrivere. ROS navigasjonssystem gjør det mulig å lage et kart over rom og bruke det til å nå målet autonomt.

Hvem trenger dette?

Alle som ønsker å lære den banebrytende teknologien innen robotnavigasjon, kartlegging og autonom kjøring. Denne roboten kan enkelt bygges og lavere kostnader enn andre kommersielle plattformer. ROS er nå de facto standard programvaresystem for robotforskningsfelt. Denne filmen viser hva som er mulig med ROS -navigasjonssystem.

Trinn 1: Det du trenger

USB-seriell kabel

Hvis du ikke har en USB-seriell kabel for Roomba, kan du enkelt bygge den med dette produktet.

• FTDI: TTL-232R-5V
• Akiduki Denshi: TTL-232R-5V

Legg merke til at Roombas inerface er TTL (5V).

Kontakt

Du trenger en mini-DIN 8-pinners kontakt for Roombas serielle grensesnitt. Egentlig er Roombas kontakt mini-DIN 7-pinners, men det er mye lettere å kjøpe en 8-pinners enn 7-pinners kontakt.

• Digikey: mini-DIN 8-pinners kontakt
• Kyoritsu: mini-DIN 8-pinners kontakt

Lodding

Lodd seriekabelen til 8 -pinners kontakten. Kontroller tilkoblingen med det vedlagte bildet og dokumentet med Roomba -spesifikasjonen for åpent grensesnitt.

Roomba Open Interface Specification

Vær oppmerksom på at det er trygt å koble til Vcc (rød) og RTS (grønn) for å unngå problemer med maskinvarestrømmen.

Trinn 4: Sett opp Raspberry Pi kameramodul (valgfritt)

Hvis du har Raspberry Pi kameramodul, kan du koble den til Raspberry Pi. Dette er valgfritt for å lære navigasjon, men det er morsomt å få utsikt fra roboten.

Kamerafeste -delen er også inkludert i rammedata på Thingiverse. Kameramodulen kan festes med fire M2 -skruer.

Trinn 5: Konfigurer lokal PC

Installer Ubuntu

Installer Ubuntu 16.04 -skrivebordet etter den offisielle siden

Ubuntu offisielle side

Installer ROS

Rådfør deg med ROS offisielle side. Installer Kinetic desktop -pakker.

ROS Kinetic installasjonsinstruksjoner

Installer Roomblock ROS -pakken

Pakken for romblokk er allerede utgitt i Kinetic. Du kan installere dem med apt command.

$ sudo apt installer ros-kinetic-roomblock

Det er det.

Hvis du vil endre og bygge pakken fra kildekoden, kan du få dem fra GitHub.

GitHub - romblokk

Følg instruksjonene i README.md.

Hvis du har et problem eller spørsmål angående programvaren, kan du lage et problem med GitHub -problemer, slik at vi kan spore problemene effektivt. Unngå å legge dem ut på Instructables.

Trinn 6: Konfigurer Raspberry Pi

Installer Ubuntu

Installer Ubuntu 16.04 til Raspberry Pi ved å følge installasjonsveiledningen:

Ubuntu Wiki: RaspberryPi

Installer ROS

Installer ROS Kinetic ved å følge installasjonsveiledningen:

Ubuntu installasjon av ROS Kinetic

Installer Roomblock ROS -pakken

Du må installere roomblock -pakken fra kildekoden. Kildekoden til pakken er på GitHub.

GitHub - romblokk

Følg instruksjonene i README.md.

Hvis du har et problem eller spørsmål angående programvaren, vennligst lag et problem om GitHub -problemer, slik at vi kan spore problemene effektivt. Unngå å legge dem ut på Instructables.

Raspberry Pi kameramodul (valgfritt)

Hvis du har en Rasberry Pi kameramodul, må du installere libraspberrypi-dev. Vennligst se README.md i Github.

Trinn 7: Tele-drift

Få opp basissystemet på Raspberry Pi

Først av alt må du ta opp systemet. På Raspberry Pi -terminalen starter du det grunnleggende systemet som:

$ eksport ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI

$ roslaunch roomblock_bringup roomblock.lunch

RPLIDAR begynner å snurre, og nå kan du koble til roboten ROS master fra din lokale PC.

Tele-drift fra lokal PC

Du kan bruke en gledepute til å betjene roboten. Hvis du har en gladepute med XBox, kan du bruke denne lanseringsfilen. Ellers må du kanskje endre lanseringsfilen for å passe til gledeputen din. Plase se ROS wiki -sidene for detaljer.

ROS wiki - teleop_twist_joy

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

Nå kan du styre Roomba med joystick.

I stedet kan du bruke et tastatur.

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

Vennligst se ROS wikisider for detaljer.

ROS wiki - teleop_twist_keyboard

Trinn 8: Start kartleggingsprogramvaren

Få frem kartleggingsprogramvaren på lokal PC

Ta opp kartleggingsprogramvaren for å lage kartet rundt roboten.

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

Nå kan du se Rviz (visualiseringsprogramvare). Kjør roboten rundt i rommet for å lage et kart over rommet.

Du kan konsultere ROS wiki -siden for kartleggingssystem.

• ROS wiki - gmapping
• ROS wiki - map_server

Trinn 9: Start den autonome navigasjonen

Få frem autonom navigasjonsprogramvare

Nå kan du starte det autonome navigasjonssystemet på den lokale PC -en som:

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

Du kan bruke Rviz til å spesifisere målet. Roboten bør gå til målet autonomt.

Vennligst se ROS wiki -siden for det autonome systemet.

• ROS wiki - navigasjon
• ROS wiki - amcl

Ha det gøy

Hvis du har generelle spørsmål eller problemer om ROS, vennligst se ROS wiki. Vi kan ikke svare på generelle spørsmål om ROS.

ROS wiki - Støtte

Hvis du har et problem eller spørsmål angående Roomblock -programvaren, vennligst lag et problem om GitHub -problemer, slik at vi kan spore problemene effektivt. Unngå å legge dem ut på Instructables.