Premiers pas avec le RPLIDAR à faible coût en utilisant Jetson Nano : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

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Bref aperçu

La détection de la lumière et la télémétrie (LiDAR) fonctionnent de la même manière que les télémètres à ultrasons avec impulsion laser sont utilisés à la place des ondes sonores. Yandex, Uber, Waymo, etc. investissent massivement dans la technologie LiDAR pour leurs programmes de voitures autonomes. L'inconvénient le plus critique des capteurs LiDAR est leur coût élevé. Cependant, il existe un nombre croissant d'options à faible coût qui sont déjà sur le marché. Un exemple en est le RPLiDAR A1M8 développé par Slamtec avec sa solution de scanner laser 2D à 360 degrés (LIDAR). Il peut effectuer un balayage à 360 degrés dans un rayon de 12 mètres et prendre jusqu'à 8 000 échantillons par seconde. Et il est disponible pour seulement 99 $ USD.

RPLIDAR est un capteur LIDAR à faible coût adapté aux applications SLAM robotiques d'intérieur (localisation et cartographie simultanées). Il peut être utilisé dans d'autres applications telles que:

1. Navigation et localisation générales des robots
2. Évitement d'obstacle
3. Scan d'environnement et modélisation 3D

Le but de ce tutoriel est d'utiliser le Robot Operating System (ROS) sur un kit de développement NVIDIA Jetson Nano pour tester les performances du RPLiDAR A1M8 à faible coût de Slamtec dans le problème SLAM.

Étape 1: Déballage du kit de développement RPLIDAR A1

Le kit de développement RPLIDAR A1 contient:

• RPLIDAR A1
• Adaptateur USB avec câble de communication
• Documentation

Remarque: le câble Micro-USB n'est pas inclus.

Étape 2: Kit de développement NVIDIA Jetson Nano

NVIDIA Jetson Nano est un ordinateur monocarte petit, puissant et peu coûteux qui est capable de presque tout ce qu'un PC autonome est capable de faire. Il est alimenté par un processeur ARM A57 quadricœur à 1,4 GHz, un GPU Nvidia Maxwell à 128 cœurs et 4 Go de RAM et a également le pouvoir d'exécuter ROS lors de l'exécution d'un système d'exploitation Linux.

Étape 3: Préparation

Assurez-vous d'avoir la dernière version du JetPack. Vous pouvez télécharger la dernière version sur le site officiel de Nvidia. J'ai déjà publié un guide de démarrage rapide récemment. Vérifiez-le.

Après avoir installé le système d'exploitation, nous vérifierons si les derniers pilotes sont installés avec les commandes suivantes.

sudo apt-get mise à jour

Cette commande met à jour la liste des packages disponibles et leurs versions.

sudo apt-get mise à niveau

Branchez le RPlidar au port USB de votre NVIDIA Jetson Nano via un adaptateur USB avec un câble de communication.

Ouvrez votre terminal et exécutez la commande suivante.

ls -l /dev | grep ttyUSB

La sortie de la commande suivante doit être:

crw-rw---- 1 connexion root 188, 0 31 décembre 20:33 ttyUSB0

Exécutez la commande ci-dessous pour modifier l'autorisation:

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

Vous pouvez maintenant lire et écrire avec cet appareil en utilisant le port. Vérifiez-le via ls -l /dev | commande grep ttyUSB.

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

Étape 4: Installation de ROS sur Jetson Nano

Nous sommes maintenant prêts à installer les packages ROS sur Ubuntu 18.04 LTS basé sur Jetson Nano. Configurez le Jetson Nano pour accepter le logiciel de packages.ros.org en entrant la commande suivante sur le terminal:

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

Ajoutez une nouvelle clé apt:

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

Et vous verrez la sortie suivante:

Exécution: /tmp/apt-key-gpghome.kbHNkEyTKo/gpg.1.sh --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654gpg: clé importée F42ED6FBAB17C654: Open key

gpg: nombre total traité: 1

gpg: importé: 1

Mettez à jour votre liste de packages par la commande suivante:

mise à jour sudo apt

Actuellement, la dernière version de ROS est Melodic Morenia. La commande ci-dessous installe tous les logiciels, outils, algorithmes et simulateurs de robots pour ROS, y compris la prise en charge de rqt, rviz et d'autres packages de robotique utiles. Après avoir tapé la commande et appuyé sur Entrée, appuyez sur Y et appuyez sur Entrée lorsqu'on vous demande si vous souhaitez continuer.

sudo apt installer ros-melodic-desktop

Il faut environ 15 à 20 minutes pour télécharger et terminer l'exécution d'une commande, alors n'hésitez pas à faire une pause.

Maintenant, initialisez rosdep.

sudo rosdep init

Vous verrez la sortie suivante:

A écrit /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list

Recommandé: veuillez exécuter

mise à jour rosdep

Ensuite, exécutez la commande ci-dessous

mise à jour rosdep

Vous pouvez voir l'erreur suivante sur le terminal:

ERREUR: erreur de chargement de la liste des sources: (https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/dashing/distribution.yaml)>

Exécutez à nouveau la mise à jour rosdep jusqu'à ce que l'erreur disparaisse. Dans mon cas, cela a été fait 2 fois.

Configurer les variables d'environnement

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

source ~/.bashrc

Voici la dernière étape du processus d'installation. Vérifiez quelle version de ROS vous avez installée. Si vous voyez votre version ROS comme sortie, félicitations, vous avez installé ROS avec succès.

rosversion -d

Dans mon cas c'était:

mélodique

Le Jetson Nano est maintenant prêt à exécuter des packages ROS.

Étape 5: Configurer un espace de travail Catkin

Vous devez créer et configurer un espace de travail catkin. Un espace de travail catkin est un répertoire dans lequel vous pouvez créer ou modifier des packages catkin existants.

Installez les dépendances suivantes:

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

Créez les dossiers racine et source du chat:

mkdir -p ~/catkin_ws/src

Dans votre terminal, exécutez

cd ~/catkin_ws/src

Clonez le référentiel github du package RPLIDAR ROS.

git clone

Courir

cd..

Ensuite, exécutez catkin_make pour compiler votre espace de travail catkin.

catkin_make

Ensuite, exécutez pour sourcer l'environnement avec votre terminal actuel. Ne fermez pas le terminal.

source devel/setup.bash

Dans un nouveau terminal, exécutez la commande suivante

rosace

Dans le terminal dont vous avez fourni l'environnement, exécutez la commande ci-dessous

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

Une instance de Rviz s'ouvrira alors avec une carte des environs du RPLIDAR.

ROS est un bon framework dans lequel nous avons fait la carte autour du RPLIDAR. C'est un excellent outil pour créer des systèmes logiciels de robot qui peuvent être utiles pour une variété de plates-formes matérielles, de paramètres de recherche et d'exigences d'exécution. Ce travail a permis de prouver que le RPLiDAR à faible coût est une solution appropriée pour la mise en œuvre du SLAM.

J'espère que vous avez trouvé ce guide utile et merci de m'avoir lu. Si vous avez des questions ou des commentaires? Laissez un commentaire ci-dessous. Restez à l'écoute!