Roomblock: платформа за изучаване на ROS навигация с Roomba, Raspberry Pi и RPLIDAR: 9 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Какво е това?

"Roomblock" е робот платформа, състояща се от Roomba, Raspberry Pi 2, лазерен сензор (RPLIDAR) и мобилна батерия. Монтажната рамка може да бъде направена от 3D принтери. Навигационната система ROS позволява да се направи карта на стаите и да се използва за автономно достигане до целта.

Кому е нужно това?

Всеки, който иска да научи авангардни технологии за роботизирана навигация, картографиране и автономно шофиране. Този робот може да бъде построен лесно и на по -ниска цена от други търговски платформи. ROS вече е де факто стандартна софтуерна система за роботизирано изследване. Този филм показва какво е възможно с ROS навигационната система.

Стъпка 1: Какво ви трябва

USB-сериен кабел

Ако нямате USB-сериен кабел за Roomba, можете лесно да го изградите с този продукт.

• FTDI: TTL-232R-5V
• Акидуки Денши: TTL-232R-5V

Забележете, че инертният интерфейс на Roomba е TTL (5V).

Съединител

Нуждаете се от 8-пинов конектор mini-DIN за серийния интерфейс на Roomba. Всъщност конекторът на Roomba е 7-пинов мини-DIN, но е много по-лесно да си купите 8-пинов, отколкото 7-пинов конектор.

• Digikey: 8-пинов конектор mini-DIN
• Kyoritsu: мини-DIN 8-пинов конектор

Запояване

Запояйте серийния кабел към 8 -пиновия конектор. Проверете връзката чрез приложената снимка и документа на спецификацията на отворения интерфейс на Roomba.

Спецификация на отворения интерфейс на Roomba

Моля, обърнете внимание, че е безопасно да свържете Vcc (червено) и RTS (зелено), за да избегнете проблема с хардуерния поток.

Стъпка 4: Настройка на модул за камера на Raspberry Pi (по избор)

Ако имате модул за камера Raspberry Pi, можете да го свържете към Raspberry Pi. Това не е задължително за изучаване на навигацията, но е забавно да се получи гледка от зрението на робота.

Частта за монтиране на камерата също е включена в данните за кадъра на Thingiverse. Модулът на камерата може да бъде фиксиран с четири винта M2.

Стъпка 5: Настройка на локален компютър

Инсталирайте Ubuntu

Инсталирайте работния плот на Ubuntu 16.04 след официалната страница

Официалната страница на Ubuntu

Инсталирайте ROS

Plase консултирайте се с официалната страница на ROS. Инсталирайте пълни пакети за настолни компютри Kinetic.

Инструкции за инсталиране на ROS Kinetic

Инсталирайте Roomblock ROS пакет

Пакетът за roomblock вече е пуснат в Kinetic. Можете да ги инсталирате чрез команда apt.

$ sudo apt инсталирате ros-kinetic-roomblock

Това е.

Ако искате да променяте и изграждате пакета от изходния код, можете да ги получите от GitHub.

GitHub - roomblock

Моля, следвайте инструкциите в README.md.

Ако имате някакъв проблем или въпрос относно софтуера, моля, направете проблем в GitHub Issues, за да можем да проследим ефективно проблемите. Моля, избягвайте да ги публикувате на Instructables.

Стъпка 6: Настройка на Raspberry Pi

Инсталирайте Ubuntu

Инсталирайте Ubuntu 16.04 на Raspberry Pi, като следвате ръководството за инсталиране:

Ubuntu Wiki: RaspberryPi

Инсталирайте ROS

Инсталирайте ROS Kinetic, следвайки ръководството за инсталиране:

Ubuntu инсталация на ROS Kinetic

Инсталирайте Roomblock ROS пакет

Трябва да инсталирате пакет roomblock от изходния код. Изходният код на пакета е на GitHub.

GitHub - roomblock

Моля, следвайте инструкциите в README.md.

Ако имате някакъв проблем или въпрос относно софтуера, моля, направете проблем в GitHub Issues, за да можем да проследим ефективно проблемите. Моля, избягвайте да ги публикувате на Instructables.

Модул за камера на Raspberry Pi (по избор)

Ако имате модул за камера на Rasberry Pi, трябва да инсталирате libraspberrypi-dev. Моля, направете справка с README.md в Github.

Стъпка 7: Теле-операция

Изведете основната система на Raspberry Pi

На първо място, трябва да изведете sysem. На терминала Raspberry Pi стартирайте основната система като:

$ износ ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI

$ roslaunch roomblock_bringup roomblock.launch

RPLIDAR започва да се върти и сега можете да се свържете с робот ROS master от вашия локален компютър.

Теле-работа от локален компютър

Можете да използвате джойстик, за да управлявате робота. Ако имате джойстик за XBox, можете да използвате този стартиращ файл. В противен случай може да се наложи да промените файла за стартиране, така че да пасне на вашата радост. Plase се консултирайте с уики страниците на ROS за подробности.

ROS wiki - teleop_twist_joy

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

Сега можете да управлявате Roomba с джойстик.

Вместо това можете да използвате клавиатура.

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

Моля, обърнете се към уики страниците на ROS за подробности.

ROS wiki - teleop_twist_keyboard

Стъпка 8: Стартирайте софтуера за картографиране

Изтеглете софтуера за картографиране на локален компютър

Изтеглете софтуера за картографиране, за да създадете картата около робота.

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

Сега можете да видите Rviz (софтуер за визуализация). Управлявайте робота из стаята, за да създадете карта на стаята.

Можете да се консултирате с уики страницата на ROS за картографиране на системата.

• ROS wiki - gmapping
• ROS wiki - map_server

Стъпка 9: Стартирайте автономната навигация

Изтеглете софтуер за автономна навигация

Сега можете да стартирате автономна навигационна система на локалния компютър като:

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

Можете да използвате Rviz, за да посочите целта. Роботът трябва да отиде автономно към целта.

Моля, направете справка с уики страницата на ROS за автономната система.

• ROS wiki - навигация
• ROS wiki - amcl

Забавлявай се

Ако имате общи въпроси или проблеми относно ROS, моля, обърнете се към уикито на ROS. Не можем да отговорим на общи въпроси относно ROS.

ROS wiki - Поддръжка

Ако имате някакъв проблем или въпрос относно софтуера Roomblock, моля, направете проблем по GitHub Issues, за да можем да проследим ефективно проблемите. Моля, избягвайте да ги публикувате на Instructables.