Iniziare con ROS Melodic su Raspberry Pi 4 Modello B: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

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Il Robot Operating System (ROS) è un insieme di librerie software e strumenti utilizzati per costruire sistemi e applicazioni robotici. L'attuale versione di servizio a lungo termine di ROS è Melodic Morenia. ROS Melodic è compatibile solo con Ubuntu 18.04 Bionic Beaver. Tuttavia, funziona anche su sistemi Linux, Mac OS X, Android e Windows. E supporta solo i sistemi operativi a 64 bit. Dobbiamo prima installare la versione a 64 bit di Ubuntu. Quindi saremo in grado di installare ROS. Se vuoi usare l'architettura a 32 bit, dovrai installare ROS dal sorgente. Non è difficile, ma ci vorrà molto tempo per compilare tutto.

Fortunatamente, c'è un modo per portare il popolare sistema operativo desktop Ubuntu sul tuo Raspberry Pi 4 Modello B. Esiste una distribuzione non ufficiale di Ubuntu Desktop e Server 18.04.3 per Raspberry Pi 4. L'immagine e il codice sorgente possono essere scaricati da qui. Informazioni più dettagliate possono essere trovate qui.

In questa guida imparerai come connettere il tuo LiDAR a Raspberry Pi 4 Model B utilizzando il middleware ROS Melodic su Ubuntu Desktop 18.04.3. Tutto ciò di cui hai bisogno è una scheda microSD di almeno 32 GB, un lettore di schede microSD, Raspberry Pi 4 Modello B e RPLidar A1M8. Un RPLIDAR è un sensore LIDAR a basso costo di Slamtec adatto per applicazioni robotiche per interni.

Passaggio 1: installa Ubuntu Desktop 18.04.3 sul modello B di Raspberry Pi 4

• Scarica l'immagine di Ubuntu Server 18.04.3. Clicca qui per scaricare.
• Flashare la scheda microSD utilizzando Etcher.
• Collegare il monitor e la tastiera alla scheda
• Inserisci la scheda microSD nel tuo Raspberry Pi 4
• Accendilo
• Le credenziali predefinite per l'accesso sono:

accesso ubuntu: ubuntu

Parola d'ordine: ubuntu

• Ti verrà richiesto di cambiare la password predefinita con qualcos'altro.
• Aggiorna e aggiorna Ubuntu con i pacchetti più recenti digitando i comandi seguenti. Apri il terminale ed esegui il seguente comando:

sudo apt-get update

Il comando successivo aggiorna l'elenco dei pacchetti disponibili e le loro versioni.

sudo apt-get upgrade

Passaggio 2: leggi i dati dal tuo RPLiDAR

Collega il tuo RPLiDAR al Raspberry Pi 4 Modello B utilizzando il cavo Micro USB. La luce verde lampeggiante indica la normale attività del sensore.

Dopo aver connesso RPLiDAR al tuo Raspberry Pi, digita la seguente riga di comando per verificare i permessi:

Apri il tuo terminale ed esegui il seguente comando.

ls -l /dev | grep ttyUSB

L'output del seguente comando deve essere:

crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 3 gennaio 14:59 ttyUSB

Esegui il comando seguente per modificare l'autorizzazione:

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

Ora sei in grado di leggere e scrivere con questo dispositivo utilizzando la porta USB. Verificalo utilizzando il comando sopra:

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 3 gennaio 14:59 ttyUSB0

Una volta configurati i permessi, devi scaricare e installare i pacchetti ROS.

Passaggio 3: installazione di ROS Melodic su Raspberry Pi 4 Model B

Ora siamo pronti per installare i pacchetti ROS su Ubuntu 18.04 LTS basato su Raspberry Pi 4. Configura il Raspberry Pi per accettare il software da packages.ros.org inserendo il seguente comando sul terminale:

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

La seguente chiave deve essere aggiunta a Ubuntu prima di avviare l'installazione, il che assicurerà che il download provenga da un server autorizzato. Esegui il comando seguente sul terminale:

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

E vedrai il seguente output:

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

gpg: chiave F42ED6FBAB17C654: chiave pubblica "Open Robotics" importata

gpg: Numero totale elaborato: 1

gpg: importato: 1

Il passaggio successivo consiste nell'aggiornare l'elenco dei pacchetti utilizzando il seguente comando:

sudo apt upgrade

Se vedrai il seguente errore nel terminale:

Lettura degli elenchi dei pacchetti… Fatto

E: Impossibile ottenere il blocco /var/lib/apt/lists/lock - open (11: risorsa temporaneamente non disponibile)

E: Impossibile bloccare la directory /var/lib/apt/lists/

Può essere risolto eseguendo il seguente comando:

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

Esegui di nuovo sudo apt upgrade. Ci sono tre versioni preconfezionate di ROS tra cui puoi scegliere. Quale sceglierai dipenderà dalle tue esigenze per il computer su cui stai installando ROS.

• Installazione completa del desktop
• Installazione desktop
• ROS-Base

ROS Desktop Full è un pacchetto più completo, tuttavia non è raccomandato per computer a scheda singola come Raspberry Pi o Nvidia Jetson Nano. Quindi, verrà installata l'installazione desktop. Installa tutto il software, gli strumenti, gli algoritmi e i simulatori di robot per ROS, incluso il supporto per rqt, rviz e altri utili pacchetti di robotica. Puoi installare ROS Melodic Desktop Install emettendo il comando seguente:

sudo apt install ros-melodic-desktop

Dopo aver digitato il comando e premuto Invio, premi Y e premi Invio quando ti viene chiesto se vuoi continuare.

Passaggio 4: dipendenze ROS

RosDep è uno strumento che ti consente di installare facilmente le dipendenze di sistema.

Per inizializzare RosDep utilizzare il seguente comando nel terminale:

sudo rosdep init

Vedrai il seguente output:

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

Consigliato: per favore corri

aggiornamento rosdep

Il passaggio successivo per eseguire il comando seguente:

aggiornamento rosdep

Potresti vedere il seguente errore nel terminale:

cache aggiornata in /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

ERRORE: non è stato possibile aggiornare tutte le fonti.

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

Esegui di nuovo rosdep update fino a quando l'errore non scompare. Nel mio caso è stato fatto 3 volte.

Passaggio 5: configurazione dell'ambiente

Abbiamo ROS e le dipendenze installate. Configuriamo il nostro ambiente. ROS è installato in /opt/ros/melodic. Per avere i comandi ROS disponibili, è necessario creare il file shell all'interno della cartella di installazione.

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

Quindi esegui il seguente comando nel terminale:

sorgente ~/.bashrc

Ecco l'ultimo passaggio del processo di installazione. Controlla quale versione di ROS hai installato. Se vedi la tua versione di ROS come output, congratulazioni per aver installato ROS con successo. Esegui il comando seguente:

rosversion -d

Se tutto è corretto, otterremo la seguente schermata:

melodico

Ora il Raspberry Pi 4 è pronto per eseguire i pacchetti ROS.

Passaggio 6: test della funzionalità di ROS

Proviamo alcuni comandi ROS per assicurarci che l'installazione sia terminata con successo. Eseguiremo i seguenti comandi per verificare se l'installazione è corretta. Un modo semplice per verificare la funzionalità di ROS è usare il simulatore di turtlesim che fa parte dell'installazione di ROS.

Apri un terminale ed esegui il seguente comando:

roscore

Se tutto va bene, otterrai il seguente risultato sul terminale corrente:

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

roslaunch-ubuntu-3563.log

Controllo della directory di registro per l'utilizzo del disco. Potrebbe volerci un po' di tempo.

Premi Ctrl-C per interrompere

Verifica dell'utilizzo del disco del file di registro completata. L'utilizzo è <1 GB.

avviato il server roslaunch

ros_comm versione 1.14.3

RIEPILOGO

========

PARAMETRI

* /rosdistro: melodico

* /roversione: 1.14.3

NODI

avvio automatico del nuovo master

process[master]: iniziato con pid [3574]

ROS_MASTER_URI=https://ubuntu:11311/

impostando /run_id su d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e

process[rosout-1]: iniziato con pid [3585]

avviato il servizio principale [/rosout]

Avvia un nuovo prompt del terminale ed esegui il comando seguente nel terminale:

rosrun turtlesim turtlesim_node

Se tutto è corretto, otterremo la seguente schermata:

Congratulazioni! Abbiamo finito con l'installazione del ROS.

Passaggio 7: configurare un'area di lavoro Catkin e visualizzare i dati

È necessario creare e configurare uno spazio di lavoro amento. Uno spazio di lavoro amento è una directory in cui è possibile creare o modificare i pacchetti amento esistenti.

Installa le seguenti dipendenze. Apri un nuovo terminale e digita:

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

Crea la radice amento e le cartelle di origine:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

Questo spazio di lavoro può essere compilato anche se vuoto.

Vai alla cartella di origine dell'area di lavoro amento che hai appena creato. Nel tuo terminale, esegui

cd ~/catkin_ws/src

Clona il repository github del pacchetto RPLIDAR ROS.

git clone

Poi

cd ~/catkin_ws

Quindi, esegui catkin_make per compilare il tuo spazio di lavoro catkin.

catkin_make

Quindi esegui per creare l'ambiente con il tuo terminale corrente. Non chiudere il terminale.

sorgente devel/setup.bash

Per avviare ROS, esegui il seguente comando in un nuovo terminale:

roscore

Nel terminale da cui hai originato l'ambiente, esegui il comando seguente:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Si aprirà quindi un'istanza di Rviz con una mappa dei dintorni di RPLIDAR.

Se vuoi saperne di più su Rviz, leggi questo tutorial.

Per oggi è tutto! Hai ROS Melodic installato e pronto per l'uso! Spero che questa guida ti sia stata utile e grazie per la lettura. Se hai domande o feedback? Lascia un commento qui sotto. Rimani sintonizzato!