Introdução ao ROS Melodic no Raspberry Pi 4 Modelo B: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

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O Robot Operating System (ROS) é um conjunto de bibliotecas de software e ferramentas usadas para construir sistemas e aplicativos robóticos. A versão de serviço de longo prazo atual do ROS é Melodic Morenia. ROS Melodic é compatível apenas com Ubuntu 18.04 Bionic Beaver. No entanto, ele também funciona em sistemas Linux, bem como Mac OS X, Android e Windows. E suporta apenas sistemas operacionais de 64 bits. Precisamos instalar a versão de 64 bits do Ubuntu primeiro. Então poderemos instalar o ROS. Se quiser usar a arquitetura de 32 bits, você precisará instalar o ROS da fonte. Não é difícil, mas vai demorar muito para compilar tudo.

Felizmente, há uma maneira de trazer o popular sistema operacional de desktop Ubuntu para o Raspberry Pi 4 Model B. Há uma distribuição não oficial do Ubuntu Desktop e Server 18.04.3 para Raspberry Pi 4. A imagem e o código-fonte podem ser baixados aqui. Informações mais detalhadas podem ser encontradas aqui.

Neste guia, você aprenderá como conectar seu LiDAR ao Raspberry Pi 4 Modelo B usando middleware ROS Melodic no Ubuntu Desktop 18.04.3. Tudo que você precisa é um cartão microSD de pelo menos 32 GB, leitor de cartão microSD, Raspberry Pi 4 Modelo B e RPLidar A1M8. Um RPLIDAR é um sensor LIDAR de baixo custo da Slamtec adequado para aplicações de robótica em ambientes internos.

Etapa 1: instale o Ubuntu Desktop 18.04.3 no Raspberry Pi 4 modelo B

• Baixe a imagem do Ubuntu Server 18.04.3. Clique aqui para baixar.
• Faça o flash do cartão microSD usando Etcher.
• Anexe o monitor e o teclado à placa
• Insira o cartão microSD em seu Raspberry Pi 4
• Ligue-o
• A credencial padrão para fazer login é:

login do ubuntu: ubuntu

Senha: ubuntu

• Você deverá alterar a senha padrão para outra.
• Atualize e atualize seu Ubuntu com os pacotes mais recentes digitando os comandos abaixo. Abra o terminal e execute o seguinte comando:

sudo apt-get update

O próximo comando atualiza a lista de pacotes disponíveis e suas versões.

sudo apt-get upgrade

Etapa 2: leia os dados do seu RPLiDAR

Conecte seu RPLiDAR ao Raspberry Pi 4 Modelo B usando o cabo Micro USB. Luz verde piscando indica atividade normal do sensor.

Depois de conectar o RPLiDAR ao Raspberry Pi, digite a seguinte linha de comando para verificar as permissões:

Abra seu terminal e execute o seguinte comando.

ls -l / dev | grep ttyUSB

A saída do seguinte comando deve ser:

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

Execute o comando abaixo para alterar a permissão:

sudo chmod 666 / dev / ttyUSB0

Agora você pode ler e escrever com este dispositivo usando a porta USB. Verifique-o usando o comando acima:

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

Uma vez que as permissões são configuradas, você deve baixar e instalar os pacotes ROS.

Etapa 3: Instalação do ROS Melodic no Raspberry Pi 4 Modelo B

Agora, estamos prontos para instalar os pacotes ROS no Ubuntu 18.04 LTS baseado no Raspberry Pi 4. Configure o Raspberry Pi para aceitar o software de packages.ros.org digitando o seguinte comando no terminal:

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

A seguinte chave deve ser adicionada ao Ubuntu antes de iniciar a instalação, o que garantirá que o download venha de um servidor autorizado. Execute o comando abaixo no terminal:

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

E você verá a seguinte saída:

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

gpg: key F42ED6FBAB17C654: chave pública "Open Robotics" importada

gpg: Número total processado: 1

gpg: importado: 1

A próxima etapa é atualizar a lista de pacotes usando o seguinte comando:

atualização do apt sudo

Se você verá o seguinte erro no terminal:

Lendo listas de pacotes … Concluído

E: Não foi possível obter lock / var / lib / apt / lists / lock - open (11: Recurso temporariamente indisponível)

E: Não é possível bloquear o diretório / var / lib / apt / lists /

Isso pode ser resolvido executando o seguinte comando:

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

Execute novamente sudo apt upgrade. Existem três versões pré-empacotadas de ROS que você pode escolher. Qual você escolher dependerá de suas necessidades para o computador que você está instalando ROS.

• Instalação completa da área de trabalho
• Instalação em desktop
• ROS-Base

ROS Desktop Full é um pacote mais completo, porém não é recomendado para computadores de placa única como Raspberry Pi ou Nvidia Jetson Nano. Portanto, a instalação do Desktop será instalada. Ele instala todo o software, ferramentas, algoritmos e simuladores de robô para ROS, incluindo suporte para rqt, rviz e outros pacotes úteis de robótica. Você pode instalar o ROS Melodic Desktop Install, emitindo o comando abaixo:

sudo apt install ros-melodic-desktop

Depois de digitar o comando e pressionar Enter, pressione Y e pressione Enter quando perguntado se deseja continuar.

Etapa 4: Dependências de ROS

RosDep é uma ferramenta que permite instalar facilmente as dependências do sistema.

Para inicializar o RosDep, use o seguinte comando no terminal:

sudo rosdep init

Você verá a seguinte saída:

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

Recomendado: por favor, corra

atualização rosdep

A próxima etapa para executar o comando abaixo:

atualização rosdep

Você pode ver o seguinte erro no terminal:

cache atualizado em /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

ERRO: Nem todas as fontes puderam ser atualizadas.

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

Execute novamente a atualização do rosdep até que o erro desapareça. No meu caso, foi feito 3 vezes.

Etapa 5: Configurando o ambiente

Temos ROS e as dependências instaladas. Vamos configurar nosso ambiente. O ROS está instalado em / opt / ros / melodic. Para ter comandos ROS disponíveis, é necessário fornecer o arquivo shell dentro da pasta de instalação.

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

Em seguida, execute o seguinte comando no terminal:

fonte ~ /.bashrc

Aqui está a última etapa do processo de instalação. Verifique qual versão do ROS você instalou. Se você vir sua versão do ROS como saída, parabéns, você instalou o ROS com sucesso. Execute o comando abaixo:

rosversion -d

Se tudo estiver correto, obteremos a seguinte tela:

melódico

Agora o Raspberry Pi 4 está pronto para executar pacotes ROS.

Etapa 6: Teste de Funcionalidade de ROS

Vamos tentar alguns comandos ROS para garantir que a instalação foi concluída com sucesso. Executaremos os seguintes comandos para verificar se a instalação está correta. Uma maneira simples de verificar a funcionalidade do ROS é usar o simulador turtlesim que faz parte da instalação do ROS.

Abra um terminal e execute o seguinte comando:

roscore

Se tudo der certo, você obterá o seguinte resultado no terminal atual:

… Registrando-se em /home/ubuntu/.ros/log/d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e/

roslaunch-ubuntu-3563.log

Verificando o diretório de log para uso do disco. Isso pode demorar um pouco.

Pressione Ctrl-C para interromper

Concluída a verificação do uso do disco do arquivo de log. O uso é <1 GB.

servidor roslaunch iniciado https:// ubuntu: 37629 /

ros_comm versão 1.14.3

RESUMO

========

PARÂMETROS

* / rosdistro: melódico

* / rosversion: 1.14.3

NODES

auto-iniciar novo mestre

processo [master]: iniciado com pid [3574]

ROS_MASTER_URI = https:// ubuntu: 11311 /

configuração / run_id para d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e

processo [rosout-1]: iniciado com pid [3585]

iniciou o serviço principal [/rosout]

Inicie um novo prompt de terminal e execute o comando abaixo no terminal:

rosrun turtlesim turtlesim_node

Se tudo estiver correto, obteremos a seguinte tela:

Parabéns! Concluímos a instalação do ROS.

Etapa 7: configurar um espaço de trabalho Catkin e visualizar dados

Você deve criar e configurar um espaço de trabalho catkin. Um espaço de trabalho catkin é um diretório no qual você pode criar ou modificar pacotes catkin existentes.

Instale as seguintes dependências. Abra um novo terminal e digite:

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

Crie as pastas raiz e de origem catkin:

mkdir -p ~ / catkin_ws / src

Este espaço de trabalho pode ser compilado mesmo que esteja vazio.

Vá para a pasta de origem da área de trabalho catkin que você acabou de criar. Em seu terminal, execute

cd ~ / catkin_ws / src

Clone o repositório github do pacote RPLIDAR ROS.

git clone

E então

cd ~ / catkin_ws

Em seguida, execute catkin_make para compilar seu espaço de trabalho catkin.

catkin_make

Em seguida, execute a fonte do ambiente com seu terminal atual. Não feche o terminal.

fonte devel / setup.bash

Para iniciar o ROS, execute o seguinte comando em um novo terminal:

roscore

No terminal de origem do ambiente, execute o comando abaixo:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Uma instância de Rviz será aberta com um mapa dos arredores do RPLIDAR.

Se você quiser aprender mais sobre Rviz, leia este tutorial.

Por hoje é isso! Você tem o ROS Melodic instalado e pronto para usar! Espero que você tenha achado este guia útil e obrigado pela leitura. Se você tiver alguma dúvida ou feedback? Deixe um comentário abaixo. Fique ligado!