بدء استخدام ROS Melodic على Raspberry Pi 4 Model B: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

من خلال shahizat موقع الويب الخاص بي

حول: مهندس أنظمة التحكم والروبوتات ، [email protected] المزيد عن شهيزات »

نظام تشغيل الروبوت (ROS) عبارة عن مجموعة من مكتبات البرامج والأدوات المستخدمة لبناء أنظمة وتطبيقات روبوتية. إصدار الخدمة طويل المدى الحالي من ROS هو Melodic Morenia. يتوافق ROS Melodic مع نظام Ubuntu 18.04 Bionic Beaver فقط. ومع ذلك ، فإنه يعمل أيضًا على أنظمة Linux بالإضافة إلى Mac OS X و Android و Windows. وهو يدعم فقط أنظمة تشغيل 64 بت. نحتاج إلى تثبيت الإصدار 64 بت من Ubuntu أولاً. ثم سنكون قادرين على تثبيت ROS. إذا كنت تريد استخدام بنية 32 بت ، فستحتاج إلى تثبيت ROS من المصدر. ليس الأمر صعبًا ، لكن تجميع كل شيء سيستغرق وقتًا طويلاً.

لحسن الحظ ، هناك طريقة لإحضار نظام تشغيل سطح مكتب Ubuntu الشهير إلى Raspberry Pi 4 Model B. هناك توزيع غير رسمي لـ Ubuntu Desktop and Server 18.04.3 لـ Raspberry Pi 4. يمكن تنزيل الصورة وكود المصدر من هنا. يمكن العثور على مزيد من المعلومات التفصيلية هنا.

في هذا الدليل ، ستتعلم كيفية توصيل LiDAR الخاص بك بـ Raspberry Pi 4 Model B باستخدام البرامج الوسيطة ROS Melodic على Ubuntu Desktop 18.04.3. كل ما تحتاجه هو بطاقة microSD بسعة 32 جيجابايت على الأقل ، وقارئ بطاقات microSD ، و Raspberry Pi 4 Model B و RPLidar A1M8. RPLIDAR هو مستشعر LIDAR منخفض التكلفة من Slamtec مناسب للتطبيقات الروبوتية الداخلية.

الخطوة 1: قم بتثبيت Ubuntu Desktop 18.04.3 على Raspberry Pi 4 Model B

• قم بتنزيل صورة Ubuntu Server 18.04.3. إضغط هنا للتحميل.
• قم بتفليش بطاقة microSD باستخدام Etcher.
• قم بتوصيل الشاشة ولوحة المفاتيح باللوحة
• أدخل بطاقة microSD في Raspberry Pi 4
• قم بتشغيله
• بيانات الاعتماد الافتراضية لتسجيل الدخول هي:

تسجيل الدخول إلى ubuntu: ubuntu

كلمة المرور: ubuntu

• سيُطلب منك تغيير كلمة المرور الافتراضية إلى شيء آخر.
• قم بتحديث وترقية Ubuntu الخاص بك بأحدث الحزم عن طريق كتابة الأوامر أدناه. افتح Terminal وقم بتشغيل الأمر التالي:

sudo apt-get update

يقوم الأمر التالي بتحديث قائمة الحزم المتوفرة وإصداراتها.

sudo apt-get ترقية

الخطوة 2: قراءة البيانات من RPLiDAR الخاص بك

قم بتوصيل RPLiDAR بـ Raspberry Pi 4 Model B باستخدام كابل Micro USB. يشير الضوء الأخضر الوامض إلى النشاط الطبيعي لجهاز الاستشعار.

بمجرد توصيل RPLiDAR بـ Raspberry Pi ، اكتب سطر الأوامر التالي للتحقق من الأذونات:

افتح Terminal وقم بتشغيل الأمر التالي.

ls -l / dev | grep ttyUSB

يجب أن يكون إخراج الأمر التالي:

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

قم بتشغيل الأمر أدناه لتغيير الإذن:

سودو chmod 666 / dev / ttyUSB0

أنت الآن قادر على القراءة والكتابة باستخدام هذا الجهاز باستخدام منفذ USB ، تحقق من الأمر باستخدام الأمر أعلاه:

crw-rw-rw- 1 اتصال جذر 188 ، 0 يناير 3 14:59 ttyUSB0

بمجرد تكوين الأذونات ، يجب عليك تنزيل حزم ROS وتثبيتها.

الخطوة الثالثة: تثبيت ROS Melodic على Raspberry Pi 4 Model B

الآن ، نحن جاهزون لتثبيت حزم ROS على Ubuntu 18.04 LTS استنادًا إلى Raspberry Pi 4. قم بإعداد Raspberry Pi لقبول البرنامج من bund.ros.org عن طريق إدخال الأمر التالي على الجهاز:

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

يجب إضافة المفتاح التالي إلى Ubuntu قبل بدء التثبيت ، مما يضمن أن التنزيل يأتي من خادم معتمد. قم بتشغيل الأمر أدناه على Terminal:

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

وسترى الناتج التالي:

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

gpg: المفتاح F42ED6FBAB17C654: تم استيراد المفتاح العام "Open Robotics"

gpg: العدد الإجمالي الذي تمت معالجته: 1

gpg: مستورد: 1

الخطوة التالية هي تحديث قائمة الحزم باستخدام الأمر التالي:

sudo apt الترقية

إذا كنت سترى الخطأ التالي في الجهاز:

قراءة قوائم الحزم … تم

E: تعذر الحصول على lock / var / lib / apt / list / lock - مفتوح (11: المورد غير متاح مؤقتًا)

E: تعذر قفل الدليل / var / lib / apt / list /

يمكن حلها عن طريق تشغيل الأمر التالي:

sudo rm / var / lib / apt / list / lock

شغّل مرة أخرى sudo apt Upgrade. هناك ثلاثة إصدارات جاهزة من ROS يمكنك الاختيار من بينها. أي واحد تختاره سيعتمد على احتياجاتك للكمبيوتر الذي تقوم بتثبيت ROS.

• تثبيت كامل لسطح المكتب
• تثبيت سطح المكتب
• قاعدة ROS

تعد ROS Desktop Full حزمة أكثر اكتمالاً ، ولكن لا يوصى بها لأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة مثل Raspberry Pi أو Nvidia Jetson Nano. لذلك ، سيتم تثبيت تثبيت سطح المكتب. يقوم بتثبيت جميع البرامج والأدوات والخوارزميات ومحاكيات الروبوت لـ ROS ، بما في ذلك دعم rqt و rviz وحزم الروبوتات المفيدة الأخرى. يمكنك تثبيت ROS Melodic Desktop Install بإصدار الأمر التالي:

sudo apt تثبيت سطح المكتب

بعد كتابة الأمر والضغط على Enter ، اضغط على Y واضغط على Enter عند سؤالك عما إذا كنت تريد المتابعة.

الخطوة 4: تبعيات ROS

RosDep هي أداة تتيح لك تثبيت تبعيات النظام بسهولة.

لتهيئة RosDep ، استخدم الأمر التالي في الجهاز:

sudo rosdep init

سترى الناتج التالي:

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

موصى به: يرجى تشغيل

تحديث rosdep

الخطوة التالية لتشغيل الأمر أدناه:

تحديث rosdep

قد ترى الخطأ التالي في المحطة:

تحديث ذاكرة التخزين المؤقت في /home/ubuntu/.ros/rosdep/sources.cache

خطأ: لم يتم تحديث جميع المصادر.

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

قم بتشغيل تحديث rosdep مرة أخرى حتى يختفي الخطأ. في حالتي تم ذلك 3 مرات.

الخطوة 5: تكوين البيئة

لدينا ROS والتبعيات المثبتة. دعونا نقوم بتهيئة بيئتنا. تم تثبيت ROS في / opt / ros / melodic. من أجل توفير أوامر ROS ، يلزم توفير مصدر ملف shell داخل مجلد التثبيت.

صدى "المصدر /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~ /.bashrc

ثم قم بتشغيل الأمر التالي في المحطة:

المصدر ~ /

هذه هي الخطوة الأخيرة من عملية التثبيت. تحقق من إصدار ROS الذي قمت بتثبيته. إذا رأيت إصدار ROS الخاص بك كإخراج ، فتهانينا لأنك قمت بتثبيت ROS بنجاح. قم بتشغيل الأمر أدناه:

rosversion د

إذا كان كل شيء صحيحًا ، فسنحصل على الشاشة التالية:

لحني

الآن Raspberry Pi 4 جاهز لتنفيذ حزم ROS.

الخطوة 6: اختبار وظائف ROS

لنجرب بعض أوامر ROS للتأكد من انتهاء التثبيت بنجاح. سنقوم بتنفيذ الأوامر التالية للتحقق مما إذا كان التثبيت صحيحًا. هناك طريقة بسيطة للتحقق من وظائف ROS وهي استخدام محاكي turtlesim الذي يعد جزءًا من تثبيت ROS.

افتح Terminal وقم بتشغيل الأمر التالي:

روزكور

إذا سارت الأمور على ما يرام ، فستحصل على النتيجة التالية على الجهاز الحالي:

… تسجيل الدخول إلى /home/ubuntu/.ros/log/d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e/

roslaunch-ubuntu-3563.log

التحقق من دليل السجل لاستخدام القرص. هذا قد يستغرق بعض الوقت.

اضغط على Ctrl-C للمقاطعة

تم التحقق من استخدام قرص ملف السجل. الاستخدام <1 غيغابايت.

بدأ خادم roslaunch https:// ubuntu: 37629 /

ros_comm الإصدار 1.14.3

ملخص

========

العوامل

* / روسديسترو: لحني

* / rosversion: 1.14.3

الإيماءات

سيد جديد بدء التشغيل التلقائي

العملية [الرئيسية]: بدأت بـ pid [3574]

ROS_MASTER_URI = https:// ubuntu: 11311 /

الإعداد / run_id إلى d9439b6c-2e70-11ea-b473-dca6320e071e

عملية [rosout-1]: بدأت بـ pid [3585]

بدأت الخدمة الأساسية [/rosout]

ابدأ موجه طرفي جديد وقم بتشغيل الأمر التالي في الجهاز:

rosrun turtlesim turtlesim_node

إذا كان كل شيء صحيحًا ، فسنحصل على الشاشة التالية:

تهانينا! لقد انتهينا من تثبيت ROS.

الخطوة 7: تكوين مساحة عمل Catkin وتصور البيانات

يجب عليك إنشاء وتكوين مساحة عمل catkin. مساحة عمل catkin عبارة عن دليل يمكنك من خلاله إنشاء أو تعديل حزم catkin الموجودة.

قم بتثبيت التبعيات التالية. افتح Terminal واكتب:

sudo apt-get install cmake python-catkin-pkg python-empy python-nose python-setuptools libgtest-dev python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-basic git

قم بإنشاء مجلدات جذر ومصدر catkin:

mkdir -p ~ / catkin_ws / src

يمكن تجميع مساحة العمل هذه حتى لو كانت فارغة.

انتقل إلى المجلد المصدر لمساحة عمل catkin التي أنشأتها للتو. في المحطة الخاصة بك ، قم بتشغيل

القرص المضغوط ~ / catkin_ws / src

استنساخ مستودع github لحزمة RPLIDAR ROS.

استنساخ بوابة

وثم

القرص المضغوط ~ / catkin_ws

ثم قم بتشغيل catkin_make لتجميع مساحة عمل catkin الخاصة بك.

catkin_make

ثم قم بتشغيل مصدر البيئة مع المحطة الطرفية الحالية. لا تغلق المحطة.

تطوير المصدر / setup.bash

لبدء ROS ، قم بتشغيل الأمر التالي في محطة طرفية جديدة:

روزكور

في المحطة التي قمت بتحديد مصدر البيئة لها ، قم بتشغيل الأمر التالي:

roslaunch rplidar_ros view_rplidar. إطلاق

سيتم فتح مثيل Rviz بعد ذلك بخريطة لمحيط RPLIDAR.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن Rviz ، فاقرأ هذا البرنامج التعليمي.

هذا كل شيء لهذا اليوم! تم تثبيت ROS Melodic لديك وجاهز للاستخدام! أتمنى أن تكون قد وجدت هذا الدليل مفيدًا وشكرًا على القراءة. إذا كان لديك أي أسئلة أو ملاحظات؟ اترك تعليق أدناه. ابقوا متابعين!