Roomblock: منصة لتعلم تنقل ROS مع Roomba و Raspberry Pi و RPLIDAR: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

ما هذا؟

"Roomblock" عبارة عن منصة روبوت تتكون من Roomba و Raspberry Pi 2 ومستشعر ليزر (RPLIDAR) وبطارية متنقلة. يمكن صنع إطار التثبيت بواسطة طابعات ثلاثية الأبعاد. يمكّن نظام الملاحة ROS من عمل خريطة للغرف واستخدامها للوصول إلى الهدف بشكل مستقل.

من يحتاج هذا؟

أي شخص يرغب في تعلم التقنيات المتطورة للتنقل الآلي ورسم الخرائط والقيادة الذاتية. يمكن بناء هذا الروبوت بسهولة وبتكلفة أقل من المنصات التجارية الأخرى. ROS هو الآن نظام برمجي قياسي بحكم الواقع لمجال الأبحاث الروبوتية. يعرض هذا الفيلم ما هو ممكن مع نظام الملاحة ROS.

الخطوة 1: ما تحتاجه

كابل USB تسلسلي

إذا لم يكن لديك كابل USB تسلسلي لـ Roomba ، فيمكنك بنائه بسهولة باستخدام هذا المنتج.

• FTDI: TTL-232R-5V
• أكيدوكي دنشي: TTL-232R-5V

لاحظ أن واجهة جهاز Roomba هي TTL (5 فولت).

موصل

أنت بحاجة إلى موصل DIN 8 pin صغير للواجهة التسلسلية لـ Roomba. في الواقع موصل Roomba هو دبوس صغير DIN 7 ، ومع ذلك ، فمن الأسهل بكثير شراء موصل 8 دبوس من موصل 7 سنون.

• Digikey: موصل DIN 8pin صغير
• Kyoritsu: موصل صغير DIN 8pin

لحام

قم بتوصيل الكبل التسلسلي بالموصل ذي 8 سنون. تحقق من الاتصال بالصورة المرفقة ووثيقة مواصفات واجهة Roomba المفتوحة.

مواصفات واجهة Roomba المفتوحة

يرجى ملاحظة أنه من الآمن توصيل Vcc (أحمر) و RTS (أخضر) لتجنب مشكلة تدفق الأجهزة.

الخطوة 4: إعداد وحدة كاميرا Raspberry Pi (اختياري)

إذا كانت لديك وحدة كاميرا Raspberry Pi ، فيمكنك إرفاقها بـ Raspberry Pi. يعد هذا اختياريًا لتعلم التنقل ، ومع ذلك ، من الممتع الحصول على عرض من بصر الروبوت.

يتم تضمين جزء تثبيت الكاميرا أيضًا في بيانات الإطار على Thingiverse. يمكن تثبيت وحدة الكاميرا بأربعة براغي M2.

الخطوة 5: إعداد الكمبيوتر المحلي

قم بتثبيت Ubuntu

قم بتثبيت سطح مكتب Ubuntu 16.04 باتباع الصفحة الرسمية

صفحة أوبونتو الرسمية

قم بتثبيت ROS

من فضلك استشر صفحة ROS الرسمية. قم بتثبيت الحزم الكاملة لسطح المكتب الحركي.

تعليمات التثبيت الحركية ROS

قم بتثبيت حزمة Roomblock ROS

تم إطلاق حزمة roomblock بالفعل في Kinetic. يمكنك تثبيتها عن طريق الأمر apt.

sudo apt install ros-kinetic-roomblock

هذا كل شيء.

إذا كنت تريد تعديل الحزمة وإنشائها من التعليمات البرمجية المصدر ، فيمكنك الحصول عليها من GitHub.

جيثب - roomblock

يرجى اتباع التعليمات الواردة في README.md.

إذا كانت لديك أي مشكلة أو سؤال يتعلق بالبرنامج ، فالرجاء إصدار مشكلة بشأن مشكلات GitHub حتى نتمكن من تتبع المشكلات بكفاءة. يرجى تجنب نشرها على Instructables.

الخطوة 6: إعداد Raspberry Pi

قم بتثبيت Ubuntu

قم بتثبيت Ubuntu 16.04 على Raspberry Pi باتباع دليل التثبيت:

أوبونتو ويكي: RaspberryPi

قم بتثبيت ROS

قم بتثبيت ROS Kinetic باتباع دليل التثبيت:

تثبيت Ubuntu لـ ROS Kinetic

قم بتثبيت حزمة Roomblock ROS

تحتاج إلى تثبيت حزمة roomblock من الكود المصدري. الكود المصدري للحزمة موجود على جيثب.

جيثب - roomblock

يرجى اتباع التعليمات الواردة في README.md.

إذا كانت لديك أي مشكلة أو سؤال يتعلق بالبرنامج ، فالرجاء إصدار مشكلة بشأن مشكلات GitHub ، حتى نتمكن من تتبع المشكلات بكفاءة. يرجى تجنب نشرها على Instructables.

وحدة كاميرا Raspberry Pi (اختياري)

إذا كان لديك وحدة كاميرا Rasberry Pi ، فأنت بحاجة إلى تثبيت libraspberrypi-dev. يرجى الرجوع إلى README.md في Github.

الخطوة 7: التشغيل عن بعد

اعرض النظام الأساسي في Raspberry Pi

بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى طرح النظام. في محطة Raspberry Pi ، قم بتشغيل النظام الأساسي على النحو التالي:

تصدير $ ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI

$ roslaunch roomblock_bringup roomblock.launch

يبدأ RPLIDAR في الدوران ، والآن يمكنك الاتصال بـ ROS master من جهاز الكمبيوتر المحلي الخاص بك.

التشغيل عن بعد من الكمبيوتر المحلي

يمكنك استخدام وسادة الفرح لتشغيل الروبوت. إذا كان لديك لوحة الفرح من XBox ، فيمكنك استخدام ملف التشغيل هذا. خلاف ذلك ، قد تحتاج إلى تعديل ملف التشغيل ليناسب لوحة الفرح الخاصة بك. يرجى الرجوع إلى صفحات ROS wiki للحصول على التفاصيل.

ويكي روس - teleop_twist_joy

$ تصدير ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ roslaunch roomblock_bringup teleop.la إطلاق

يمكنك الآن التحكم في Roomba باستخدام عصا التحكم.

بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام لوحة المفاتيح.

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

يرجى الرجوع إلى صفحات ROS wiki للحصول على التفاصيل.

ويكي ROS - teleop_twist_keyboard

الخطوة 8: قم بتشغيل برنامج الخرائط

قم بإحضار برنامج التعيين على جهاز الكمبيوتر المحلي

قم بإحضار برنامج رسم الخرائط لإنشاء الخريطة حول الروبوت.

تصدير $ ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 $ تصدير ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_LOCAL_PC $ roslaunch roomblock_mapping gmapping.la إطلاق

يمكنك الآن رؤية Rviz (برنامج التصور). قم بتشغيل الروبوت حول الغرفة لإنشاء خريطة للغرفة.

يمكنك الرجوع إلى صفحة ROS wiki للتعرف على نظام الخرائط.

• ويكي روس - gmapping
• ويكي ROS - map_server

الخطوة 9: قم بتشغيل التنقل الذاتي

قم بإحضار برنامج الملاحة المستقل

يمكنك الآن بدء تشغيل نظام الملاحة المستقل على جهاز الكمبيوتر المحلي على النحو التالي:

تصدير $ ROS_MASTER_URI = https:// IP_ADDRESS_OF_RASPBERRY_PI: 11311 دولارًا تصدير ROS_IP = IP_ADDRESS_OF_LOCAL_PC $ roslaunch rolomblock_navigation amcl.la إطلاق

يمكنك استخدام Rviz لتحديد الهدف. يجب أن يذهب الروبوت إلى الهدف بشكل مستقل.

يرجى الرجوع إلى صفحة ROS wiki للنظام الذاتي.

• ويكي ROS - التنقل
• ويكي روس - amcl

استمتع

إذا كانت لديك أسئلة أو مشاكل عامة حول ROS ، فيرجى الرجوع إلى ROS wiki. لا يمكننا الإجابة على الأسئلة العامة حول ROS.

ROS wiki - الدعم

إذا كانت لديك أي مشكلة أو سؤال يتعلق ببرنامج Roomblock ، فالرجاء إصدار مشكلة بشأن مشكلات GitHub حتى نتمكن من تتبع المشكلات بكفاءة. يرجى تجنب نشرها على Instructables.