Introducción al RPLIDAR de bajo coste con Jetson Nano: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

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Breve descripción

Light Detection and Ranging (LiDAR) funciona de la misma manera que se utilizan telémetros ultrasónicos con pulso láser en lugar de ondas sonoras. Yandex, Uber, Waymo, etc., están invirtiendo fuertemente en tecnología LiDAR para sus programas de automóviles autónomos. El inconveniente más crítico de los sensores LiDAR es su alto costo. Sin embargo, hay un número creciente de opciones de bajo costo que ya están en el mercado. Un ejemplo de ello es el RPLiDAR A1M8 desarrollado por Slamtec con su solución de escáner láser 2D de 360 grados (LIDAR). Puede realizar un escaneo de 360 grados dentro de un rango de 12 metros y tomar hasta 8, 000 muestras por segundo. Y está disponible por solo $ 99 USD.

RPLIDAR es un sensor LIDAR de bajo costo adecuado para aplicaciones de SLAM (localización y mapeo simultáneos) robóticas en interiores. Se puede utilizar en otras aplicaciones como:

1. Navegación y localización general de robots
2. Evitación de obstáculos
3. Escaneo ambiental y modelado 3D

El objetivo de este tutorial es utilizar el sistema operativo de robot (ROS) en un kit de desarrollador NVIDIA Jetson Nano para probar el rendimiento del RPLiDAR A1M8 de bajo costo de Slamtec en el problema SLAM.

Paso 1: Desembalaje del kit de desarrollo RPLIDAR A1

El kit de desarrollo RPLIDAR A1 contiene:

• RPLIDAR A1
• Adaptador USB con cable de comunicación
• Documentación

Nota: el cable Micro-USB no está incluido.

Paso 2: Kit de desarrollador NVIDIA Jetson Nano

NVIDIA Jetson Nano es una computadora de placa única pequeña, potente y de bajo costo que es capaz de casi todo lo que una PC independiente es capaz de hacer. Está alimentado por una CPU ARM A57 de cuatro núcleos a 1.4 GHz, una GPU Nvidia Maxwell de 128 núcleos y 4 GB de RAM y también tiene la potencia para ejecutar ROS cuando se ejecuta un sistema operativo Linux.

Paso 3: preparación

Asegúrese de tener la última versión del JetPack. Puede descargar la última versión desde el sitio web oficial de Nvidia. Ya publiqué una guía de inicio rápido recientemente. Echale un vistazo.

Después de instalar el sistema operativo, verificaremos si los controladores más recientes están instalados con los siguientes comandos.

sudo apt-get update

Este comando actualiza la lista de paquetes disponibles y sus versiones.

sudo apt-get upgrade

Conecte el RPlidar al puerto USB de su NVIDIA Jetson Nano a través del adaptador USB con cable de comunicación.

Abra su terminal y ejecute el siguiente comando.

ls -l / dev | grep ttyUSB

La salida del siguiente comando debe ser:

crw-rw ---- 1 marcación raíz 188, 0 31 de diciembre 20:33 ttyUSB0

Ejecute el siguiente comando para cambiar el permiso:

sudo chmod 666 / dev / ttyUSB0

Ahora puede leer y escribir con este dispositivo usando el puerto. Verifíquelo a través de ls -l / dev | comando grep ttyUSB.

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 31 de diciembre 20:33 ttyUSB0

Paso 4: Instalación de ROS en Jetson Nano

Ahora, estamos listos para instalar los paquetes ROS en Ubuntu 18.04 LTS basados en Jetson Nano. Configure el Jetson Nano para aceptar software de packages.ros.org ingresando el siguiente comando en la terminal:

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

Agregue una nueva clave apt:

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

Y verá el siguiente resultado:

Ejecutando: /tmp/apt-key-gpghome.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp: //keyserver.ubuntu.com: 80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654gpgB clave pública F1742ED6Fics: clave pública importada F1742ED6Fics

gpg: Número total procesado: 1

gpg: importado: 1

Actualice su lista de paquetes con el siguiente comando:

actualización de sudo apt

Actualmente, la última versión de ROS es Melodic Morenia. El siguiente comando instala todo el software, las herramientas, los algoritmos y los simuladores de robots para ROS, incluido el soporte para rqt, rviz y otros paquetes de robótica útiles. Después de escribir el comando y presionar Enter, presione Y y presione Enter cuando se le pregunte si desea continuar.

sudo apt instalar ros-melodic-desktop

La descarga y la ejecución de un comando dura entre 15 y 20 minutos, así que siéntete libre de tomar un descanso.

Ahora inicialice rosdep.

sudo rosdep init

Verá el siguiente resultado:

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

Recomendado: por favor ejecute

actualización de rosdep

Luego ejecute debajo del comando

actualización de rosdep

Es posible que vea el siguiente error en la terminal:

ERROR: error al cargar la lista de fuentes: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Ejecute nuevamente la actualización de rosdep hasta que desaparezca el error. En mi caso se hizo 2 veces.

Configurar las variables de entorno

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

fuente ~ /.bashrc

Este es el último paso del proceso de instalación. Comprueba qué versión de ROS tienes instalada. Si ve su versión de ROS como resultado, felicidades por haber instalado ROS con éxito.

rosversion -d

En mi caso fue:

melódico

Ahora el Jetson Nano está listo para ejecutar paquetes ROS.

Paso 5: configurar un espacio de trabajo Catkin

Debe crear y configurar un espacio de trabajo catkin. Un espacio de trabajo catkin es un directorio en el que puede crear o modificar paquetes catkin existentes.

Instale las siguientes dependencias:

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

Cree las carpetas raíz y de origen del catkin:

mkdir -p ~ / catkin_ws / src

En tu terminal, ejecuta

cd ~ / catkin_ws / src

Clone el repositorio de github del paquete RPLIDAR ROS.

clon de git

Correr

CD..

Luego, ejecute catkin_make para compilar su espacio de trabajo catkin.

catkin_make

Luego, ejecute para obtener el entorno con su terminal actual. No cierres la terminal.

fuente devel / setup.bash

En una nueva terminal, ejecute el siguiente comando

roscore

En la terminal en la que obtuvo el entorno, ejecute el siguiente comando

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

A continuación, se abrirá una instancia de Rviz con un mapa de los alrededores de RPLIDAR.

ROS es un buen marco en el que hicimos el mapa alrededor del RPLIDAR. Es una gran herramienta para construir sistemas de software de robots que pueden ser útiles para una variedad de plataformas de hardware, configuraciones de investigación y requisitos de tiempo de ejecución. Este trabajo sirvió para demostrar que el RPLiDAR de bajo costo es una solución adecuada para implementar SLAM.

Espero que esta guía le haya resultado útil y gracias por leer. Si tiene alguna pregunta o comentario? Deja un comentario a continuación. ¡Manténganse al tanto!