Erste Schritte mit ROS Melodic auf Raspberry Pi 4 Model B - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

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Das Robot Operating System (ROS) ist eine Reihe von Softwarebibliotheken und Tools, die zum Erstellen von Robotersystemen und -anwendungen verwendet werden. Die aktuelle Langzeitdienstversion von ROS ist Melodic Morenia. ROS Melodic ist nur mit Ubuntu 18.04 Bionic Beaver kompatibel. Es läuft jedoch auch auf Linux-Systemen sowie Mac OS X, Android und Windows. Und es unterstützt nur 64-Bit-Betriebssysteme. Wir müssen zuerst die 64-Bit-Version von Ubuntu installieren. Dann können wir ROS installieren. Wenn Sie die 32-Bit-Architektur verwenden möchten, müssen Sie ROS aus dem Quellcode installieren. Es ist nicht schwer, aber es wird lange dauern, alles zu kompilieren.

Glücklicherweise gibt es eine Möglichkeit, das beliebte Ubuntu-Desktop-Betriebssystem auf Ihren Raspberry Pi 4 Model B zu bringen. Es gibt eine inoffizielle Distribution von Ubuntu Desktop und Server 18.04.3 für Raspberry Pi 4. Das Bild und der Quellcode können von hier heruntergeladen werden. Genauere Informationen finden Sie hier.

In dieser Anleitung erfahren Sie, wie Sie Ihren LiDAR mit der ROS Melodic Middleware auf Ubuntu Desktop 18.04.3 mit Raspberry Pi 4 Model B verbinden. Sie benötigen lediglich eine microSD-Karte mit mindestens 32 GB, einen microSD-Kartenleser, Raspberry Pi 4 Model B und RPLidar A1M8. Ein RPLIDAR ist ein kostengünstiger LIDAR-Sensor von Slamtec, der für Indoor-Roboteranwendungen geeignet ist.

Schritt 1: Installieren Sie Ubuntu Desktop 18.04.3 auf dem Raspberry Pi 4 Model B

• Laden Sie das Image von Ubuntu Server 18.04.3 herunter. Klicke hier zum herunterladen.
• Flashen Sie die microSD-Karte mit Etcher.
• Befestigen Sie den Monitor und die Tastatur an der Platine
• Stecken Sie die microSD-Karte in Ihren Raspberry Pi 4
• Schalten Sie es ein
• Die Standard-Anmeldedaten für die Anmeldung sind:

Ubuntu-Login: Ubuntu

Passwort: ubuntu

• Sie müssen das Standardkennwort in ein anderes ändern.
• Aktualisieren und aktualisieren Sie Ihr Ubuntu mit den neuesten Paketen, indem Sie die folgenden Befehle eingeben. Öffnen Sie das Terminal und führen Sie den folgenden Befehl aus:

sudo apt-get update

Der Befehl Next aktualisiert die Liste der verfügbaren Pakete und ihrer Versionen.

sudo apt-get upgrade

Schritt 2: Daten von Ihrem RPLiDAR lesen

Verbinden Sie Ihr RPLiDAR mit einem Micro-USB-Kabel mit dem Raspberry Pi 4 Model B. Ein blinkendes grünes Licht zeigt die normale Aktivität des Sensors an.

Nachdem Sie das RPLiDAR mit Ihrem Raspberry Pi verbunden haben, geben Sie die folgende Befehlszeile ein, um die Berechtigungen zu überprüfen:

Öffnen Sie Ihr Terminal und führen Sie den folgenden Befehl aus.

ls -l /dev | grep ttyUSB

Die Ausgabe des folgenden Befehls muss sein:

crw-rw---- 1 Root-Dialout 188, 0 3. Januar 14:59 ttyUSB

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Berechtigung zu ändern:

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

Jetzt können Sie mit diesem Gerät über den USB-Anschluss lesen und schreiben. Überprüfen Sie es mit dem obigen Befehl:

crw-rw-rw- 1 Root-Dialout 188, 0 3. Januar 14:59 ttyUSB0

Sobald die Berechtigungen konfiguriert sind, müssen Sie die ROS-Pakete herunterladen und installieren.

Schritt 3: Installation von ROS Melodic auf Raspberry Pi 4 Model B

Jetzt sind wir bereit, die ROS-Pakete auf Ubuntu 18.04 LTS basierend auf Raspberry Pi 4 zu installieren. Richten Sie den Raspberry Pi so ein, dass er Software von package.ros.org akzeptiert, indem Sie den folgenden Befehl auf dem Terminal eingeben:

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

Der folgende Schlüssel sollte vor dem Start der Installation zu Ubuntu hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass der Download von einem autorisierten Server erfolgt. Führen Sie den folgenden Befehl auf dem Terminal aus:

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

Und Sie sehen die folgende Ausgabe:

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

gpg: Schlüssel F42ED6FBAB17C654: öffentlicher Schlüssel "Open Robotics" importiert

gpg: Gesamtzahl verarbeitet: 1

gpg: importiert: 1

Der nächste Schritt besteht darin, die Paketliste mit dem folgenden Befehl zu aktualisieren:

sudo apt upgrade

Wenn im Terminal der folgende Fehler angezeigt wird:

Paketlisten lesen… Fertig

E: Sperre konnte nicht abgerufen werden /var/lib/apt/lists/lock - open (11: Ressource vorübergehend nicht verfügbar)

E: Verzeichnis /var/lib/apt/lists/ kann nicht gesperrt werden

Es kann durch Ausführen des folgenden Befehls gelöst werden:

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

Führen Sie sudo apt upgrade erneut aus. Es gibt drei vorgefertigte Versionen von ROS, aus denen Sie wählen können. Welche Sie auswählen, hängt von Ihren Anforderungen für den Computer ab, auf dem Sie ROS installieren.

• Desktop-Vollinstallation
• Desktop-Installation
• ROS-Basis

ROS Desktop Full ist ein umfassenderes Paket, wird jedoch nicht für Single-Board-Computer wie Raspberry Pi oder Nvidia Jetson Nano empfohlen. Die Desktop-Installation wird also installiert. Es installiert alle Software, Tools, Algorithmen und Robotersimulatoren für ROS, einschließlich der Unterstützung für rqt, rviz und andere nützliche Robotikpakete. Sie können ROS Melodic Desktop Install installieren, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

sudo apt install ros-melodic-desktop

Nachdem Sie den Befehl eingegeben und die Eingabetaste gedrückt haben, drücken Sie Y und drücken Sie die Eingabetaste, wenn Sie gefragt werden, ob Sie fortfahren möchten.

Schritt 4: ROS-Abhängigkeiten

RosDep ist ein Tool, mit dem Sie Systemabhängigkeiten einfach installieren können.

Um RosDep zu initialisieren, verwenden Sie den folgenden Befehl im Terminal:

sudo rosdep init

Sie sehen die folgende Ausgabe:

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

Empfohlen: bitte ausführen

rosdep-Update

Der nächste Schritt zum Ausführen des folgenden Befehls:

rosdep-Update

Im Terminal wird möglicherweise der folgende Fehler angezeigt:

Cache aktualisiert in /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

FEHLER: Nicht alle Quellen konnten aktualisiert werden.

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

Führen Sie rosdep update erneut aus, bis der Fehler verschwindet. In meinem Fall wurde es 3 mal gemacht.

Schritt 5: Umgebung konfigurieren

Wir haben ROS und die Abhängigkeiten installiert. Lassen Sie uns unsere Umgebung konfigurieren. ROS wird unter /opt/ros/melodic installiert. Damit ROS-Befehle verfügbar sind, muss die Shell-Datei im Installationsordner gespeichert werden.

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

Führen Sie dann den folgenden Befehl im Terminal aus:

Quelle ~/.bashrc

Hier ist der letzte Schritt des Installationsprozesses. Überprüfen Sie, welche Version von ROS Sie installiert haben. Wenn Sie Ihre ROS-Version als Ausgabe sehen, herzlichen Glückwunsch, dass Sie ROS erfolgreich installiert haben. Führen Sie den folgenden Befehl aus:

rosversion -d

Wenn alles korrekt ist, erhalten wir den folgenden Bildschirm:

melodisch

Jetzt ist der Raspberry Pi 4 bereit, ROS-Pakete auszuführen.

Schritt 6: Testen der Funktionalität von ROS

Versuchen wir einige ROS-Befehle, um sicherzustellen, dass die Installation erfolgreich abgeschlossen wurde. Wir werden die folgenden Befehle ausführen, um zu überprüfen, ob die Installation korrekt ist. Eine einfache Möglichkeit, die Funktionalität von ROS zu überprüfen, besteht darin, den Turtlesim-Simulator zu verwenden, der Teil der ROS-Installation ist.

Öffnen Sie ein Terminal und führen Sie den folgenden Befehl aus:

roscore

Wenn alles richtig läuft, erhalten Sie auf dem aktuellen Terminal folgendes Ergebnis:

… Protokollierung nach /home/ubuntu/.ros/log/d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e/

roslaunch-ubuntu-3563.log

Überprüfen des Protokollverzeichnisses auf Datenträgernutzung. Das kann eine Weile dauern.

Drücken Sie Strg-C, um zu unterbrechen

Überprüfung der Festplattennutzung der Protokolldatei abgeschlossen. Die Nutzung beträgt <1GB.

Roslaunch-Server gestartet

ros_comm-Version 1.14.3

ZUSAMMENFASSUNG

========

PARAMETER

* /rosdistro: melodisch

* /rosversion: 1.14.3

KNOTEN

automatischer Start neuer Master

process[master]: gestartet mit pid [3574]

ROS_MASTER_URI=https://ubuntu:13111/

/run_id auf d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e setzen

process[rosout-1]: gestartet mit pid [3585]

Kerndienst gestartet [/rosout]

Starten Sie eine neue Terminal-Eingabeaufforderung und führen Sie den folgenden Befehl im Terminal aus:

rosrun turtlesim turtlesim_node

Wenn alles korrekt ist, erhalten wir den folgenden Bildschirm:

Herzliche Glückwünsche! Wir sind mit der ROS-Installation fertig.

Schritt 7: Konfigurieren eines Catkin-Arbeitsbereichs und Visualisieren von Daten

Sie müssen einen Catkin-Arbeitsbereich erstellen und konfigurieren. Ein Catkin-Arbeitsbereich ist ein Verzeichnis, in dem Sie vorhandene Catkin-Pakete erstellen oder ändern können.

Installieren Sie die folgenden Abhängigkeiten. Öffnen Sie ein neues Terminal und geben Sie Folgendes ein:

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

Erstellen Sie die Catkin-Stamm- und Quellordner:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

Dieser Arbeitsbereich kann kompiliert werden, auch wenn er leer ist.

Wechseln Sie in den Quellordner des soeben erstellten catkin-Arbeitsbereichs. Führen Sie in Ihrem Terminal aus

cd ~/catkin_ws/src

Klonen Sie das Github-Repository des RPLIDAR ROS-Pakets.

git-Klon

Und dann

cd ~/catkin_ws

Führen Sie dann catkin_make aus, um Ihren catkin-Arbeitsbereich zu kompilieren.

catkin_make

Führen Sie dann mit Ihrem aktuellen Terminal aus, um die Umgebung zu sourcen. Schließen Sie das Terminal nicht.

Quelle devel/setup.bash

Um ROS zu starten, führen Sie den folgenden Befehl in einem neuen Terminal aus:

roscore

Führen Sie in dem Terminal, von dem Sie die Umgebung bezogen haben, den folgenden Befehl aus:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Eine Instanz von Rviz wird dann mit einer Karte der Umgebung des RPLIDAR geöffnet.

Wenn Sie mehr über Rviz erfahren möchten, lesen Sie dieses Tutorial.

Das war `s für heute! Sie haben ROS Melodic installiert und können sofort verwendet werden! Ich hoffe, Sie fanden diese Anleitung nützlich und danke fürs Lesen. Haben Sie Fragen oder Feedback? Hinterlassen Sie unten einen Kommentar. Bleiben Sie dran!