Iniziare con RPLIDAR a basso costo utilizzando Jetson Nano: 5 passaggi

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

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Breve panoramica

Light Detection and Ranging (LiDAR) funziona allo stesso modo dei telemetri a ultrasuoni con impulso laser al posto delle onde sonore. Yandex, Uber, Waymo e così via stanno investendo molto nella tecnologia LiDAR per i loro programmi di auto a guida autonoma. Lo svantaggio più critico dei sensori LiDAR è il loro costo elevato. Tuttavia, c'è un numero crescente di opzioni a basso costo che sono già sul mercato. Un esempio di questo è RPLiDAR A1M8 sviluppato da Slamtec con la sua soluzione di scanner laser 2D (LIDAR) a 360 gradi. Può eseguire scansioni a 360 gradi entro un raggio di 12 metri e acquisire fino a 8.000 campioni al secondo. Ed è disponibile per soli $ 99 USD.

RPLIDAR è un sensore LIDAR a basso costo adatto per l'applicazione SLAM robotica per interni (localizzazione e mappatura simultanee). Può essere utilizzato in altre applicazioni come:

1. Navigazione e localizzazione generali del robot
2. Evitare gli ostacoli
3. Scansione ambientale e modellazione 3D

Lo scopo di questo tutorial è utilizzare il Robot Operating System (ROS) su un NVIDIA Jetson Nano Developer Kit per testare le prestazioni del low-cost RPLiDAR A1M8 di Slamtec nel problema SLAM.

Passaggio 1: disimballare il kit di sviluppo RPLIDAR A1

Il kit di sviluppo RPLIDAR A1 contiene:

• RPLIDAR A1
• Adattatore USB con cavo di comunicazione
• Documentazione

Nota: il cavo Micro-USB non è incluso.

Passaggio 2: kit per sviluppatori NVIDIA Jetson Nano

NVIDIA Jetson Nano è un computer a scheda singola piccolo, potente ea basso costo che è in grado di fare quasi tutto ciò di cui è capace un PC autonomo. È alimentato da una CPU ARM A57 quad-core da 1,4 GHz, GPU Nvidia Maxwell a 128 core e 4 GB di RAM e ha anche il potere di eseguire ROS quando si esegue un sistema operativo Linux.

Passaggio 3: preparazione

Assicurati di avere l'ultima versione di JetPack. È possibile scaricare l'ultima versione dal sito Web ufficiale di Nvidia. Di recente ho già pubblicato una guida rapida. Controlla.

Dopo aver installato il sistema operativo, controlleremo se i driver più recenti sono installati con i seguenti comandi.

sudo apt-get update

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

sudo apt-get upgrade

Collega la porta Rplidar alla porta USB della tua NVIDIA Jetson Nano tramite l'adattatore USB con cavo di comunicazione.

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 31 dic 20:33 ttyUSB0

Esegui il comando seguente per modificare l'autorizzazione:

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

Ora puoi leggere e scrivere con questo dispositivo utilizzando la porta. Verificalo tramite ls -l /dev | comando grep ttyUSB.

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

Passaggio 4: installazione di ROS su Jetson Nano

Ora siamo pronti per installare i pacchetti ROS su Ubuntu 18.04 LTS basato su Jetson Nano. Configura Jetson Nano per accettare 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'

Aggiungi una nuova chiave apt:

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

E vedrai il seguente output:

Eseguendo: /tmp/apt-key-gpghome.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654gpg: chiave C42654 "chiave pubblica" importata Robotics "FBAB17

gpg: Numero totale elaborato: 1

gpg: importato: 1

Aggiorna l'elenco dei pacchetti con il seguente comando:

sudo apt update

Attualmente, l'ultima versione di ROS è Melodic Morenia. Il comando seguente 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. Dopo aver digitato il comando e premuto Invio, premi Y e premi Invio quando ti viene chiesto se vuoi continuare.

sudo apt install ros-melodic-desktop

Dura circa 15-20 minuti per scaricare e terminare l'esecuzione di un comando, quindi sentiti libero di fare una pausa.

Ora inizializza rosdep.

sudo rosdep init

Vedrai il seguente output:

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

Consigliato: per favore corri

aggiornamento rosdep

Quindi esegui il comando sotto

aggiornamento rosdep

Potresti vedere il seguente errore sul terminale:

ERRORE: errore durante il caricamento dell'elenco delle fonti: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Esegui di nuovo rosdep update fino a quando l'errore non scompare. Nel mio caso è stato fatto 2 volte.

Imposta le variabili d'ambiente

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

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.

rosversion -d

Nel mio caso era:

melodico

Ora il Jetson Nano è pronto per eseguire i pacchetti ROS.

Passaggio 5: configurare un'area di lavoro Catkin

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:

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

Nel tuo terminale, esegui

cd ~/catkin_ws/src

Clona il repository github del pacchetto RPLIDAR ROS.

git clone

Correre

cd..

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

In un nuovo terminale, esegui il seguente comando

roscore

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

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

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

ROS è un buon framework in cui abbiamo realizzato la mappa attorno al RPLIDAR. È un ottimo strumento per creare sistemi software robot che può essere utile per una varietà di piattaforme hardware, impostazioni di ricerca e requisiti di runtime. Questo lavoro è servito a dimostrare che RPLiDAR a basso costo è una soluzione adatta per l'implementazione di SLAM.

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!