turtlebot3入门教程
旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
TurtleBot3的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。
由于提供了不同可选,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3可以通过各种方式进行定制。
turtlebot3入门教程
turtlebot3入门教程-目录
说明:
- 介绍Turtlebo3是TurtleBot3是一个小型,低成本,完全可编程,基于ROS的移动机器人。
- 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
- TurtleBot3的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。
- 由于提供了不同可选,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3可以通过各种方式进行定制。
目录:
TurtleBot3入门教程-概述
TurtleBot3入门教程-特点
TurtleBot3入门教程-规格
TurtleBot3入门教程-硬件设置
TurtleBot3入门教程-PC软件设置
TurtleBot3入门教程-SBC软件设置
TurtleBot3入门教程-OpenCR软件设置
TurtleBot3入门教程-开始使用
TurtleBot3入门教程-遥控
TurtleBot3入门教程-SLAM
TurtleBot3入门教程-导航
TurtleBot3入门教程-LDS
参考:
- http://turtlebot3.readthedocs.io/en/latest/
- https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3
- https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR
一、入门教程-概述
说明:
- TurtleBot3是一个小型,低成本,完全可编程,基于ROS的移动机器人。
- 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
- TurtleBot3的目标是大幅降低平台的尺寸和价格,而不会牺牲性能,功能和质量。
- 由于提供了其他选项,如底盘,计算机和传感器,TurtleBot3可以通过各种方式进行定制。
- TurtleBot3意愿通过应用SBC(单板计算机),深度传感器和3D打印的最新技术进步,成为创客运动的中心。
在ROSCon2016上介绍Turtlebot3
- 作者:Yoonseok Pyo,Yoshihiro Shibata,Leon Jung,Darby Lim(ROBOTIS)
- PDF:http://roscon.ros.org/2016/presentations/ROSCon2016_Turtlebot3_ROBOTIS.pdf
- 视频:https://vimeo.com/187699447
硬件
- Turtlebot3的默认组件如下:底盘,电机,车轮,OpenCR板,计算机,传感器,电池。
- 底盘是华夫板,板支撑,球形脚轮等。底盘的大特征在于Waffle板,这是所有TurtleBot3部件中最大的,但是比手小。
- 该板将提供为注塑成型,并且其实现低成本,但是利用CAD数据来3D打印也一样可用。
- Turtlebot3 Basic是一个两轮差速驱动类型的平台,但也能够支持不同结构和机械定制如:汽车,自行车,拖车等。
- CAD数据发布到Onshape,这是一个全云3D CAD编辑器。
- 通过使用计算机或甚至通过便携式设备通过Web浏览器访问。
- 这里允许协同完成绘图和组装工作。
- CAD模型:
- TurtleBot3基本型号:https://goo.gl/n3bGNr
- TurtleBot3高级版:https://goo.gl/wCDvVI
软件
-
该软件以完全开源的形式提供。主要许可证是Apache 2.0许可证。预计全部资源发布是2017年第一季度。
-
https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3
-
https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR
开源许可证
-
硬件许可证:
- TurtleBot3是一个开源硬件项目,如开源硬件语言原则和定义v1.0所述。
-
软件许可证:
- 主要软件是根据Apache 2.0许可证发布的。然而,一些资源是根据根据许可证3-Clause BSD License/GPLv3。
-
文件许可证:
- 文件根据CC BY 4.0发布。
资源
- http://www.turtlebot.com/
- http://turtlebot3.rtfd.io/
- http://wiki.ros.org/Robots/TurtleBot
- https://github.com/ROBOTIS-GIT/open_manipulator
- https://github.com/ROBOTIS-GIT/DynamixelSDK
- https://github.com/ROBOTIS-GIT/dynamixel-workbench
出版物
- IEEE Spectrum: http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/diy/robotis-and-osrf-announce-turtlebot-3-smaller-cheaper-and-modular
- 3D Printing Industry:https://3dprintingindustry.com/news/advances-robotics-made-easier-forthcoming-3d-printed-turtlebot-96844/
- ROBOHUB: http://robohub.org/celebrating-9-years-of-ros/
二、入门教程-特点
说明:
- 介绍Turtlebot3主要特点
合作方:
世界上最受欢迎的ROS平台
- TurtleBot是世界上最受欢迎的开源机器人用于教育和研究。
- 新一代“TurtleBot3”是一种小型,低成本,完全可编程,基于ROS的移动机器人。
- 它旨在用于教育,研究,产品原型和爱好应用的目的。
低成本
- TurtleBot是为了从教育和原型研究和发展的成本意识的需求而建立的。
- TurtleBot3是配备了通用360度LiDAR的SLAM移动机器人中最经济的机器人。
小尺寸
- TurtleBot3 Basic的尺寸为140mm x 140mm x 150mm(长x宽x高)。
- 它的大小是TurtleBot1和2的1/4大小, 甚至可以在背包里携带。
ROS标准
- TurtleBot品牌由Open Source Robotics Foundation, Inc. (OSRF)管理,OSRF开发和管理ROS。如今,ROS已经成为世界各地所有机器人的向往参与的平台。TurtleBot可以集成到现有的基于ROS的机器人,同时也是学习ROS的经济实惠的平台。
结构可扩展性
- TurtleBot3鼓励用户使用一些替代选项自定义其机械结构:开源嵌入式板(作为控制板),计算机和传感器。
- Turtlebot3 Basic是一个两轮差速驱动类型的平台,但能够在许多方面比如结构和机械定制:汽车,自行车,拖车等。
- 延伸想象之外的想法。
移动机器人的模块化执行器
- TurtleBot3允许通过使用2个Dynamixels在车轮关节上获得精确的空间数据
- Dynamixel X系列可以通过以下6种操作模式之一进行操作:
- 车轮的速度控制模式
- 扭矩控制模式
- 关节的位置控制模式等
- Dynamixel甚至可用于制作移动操纵器,因为它轻巧,但可以用速度,扭矩和位置精确控制
- Dynamixel是使TurtleBot更完善的核心组件。
开源ROS的控制板
- 开源控制板OpenCR,它是软硬件都开源的,适用于ROS通信的控制板。
- 它具有不仅支持控制Dynamixel而且还支持基本识别任务的ROBOTIS传感器,如触摸传感器,红外传感器,彩色传感器等。
- 它在板内有一个IMU传感器,以便它可以加强许多精确的控制。
- 该板具有3.3V,5V,12V电源,以加强可用的计算机设备阵容。
强大的传感器
- TurtleBot3 Basic使用360°LiDAR。
- TurtleBot3高级型号配备360°激光雷达,但另外还提供了一个功能强大的英特尔®实感™与识别SDK。
- 这将是制作移动机器人的最佳解决方案。
开放源码
- TurtleBot3的硬件,固件和软件是作为开源提供的。
- 基本上,TurtleBot3的所有组件都将作为注塑成型提供,并且它实现了低成本,但是也提供用于3D打印的CAD数据。
- CAD数据发布到Onshape,这是一个全云3D CAD编辑器。通过使用计算机或甚至通过便携式设备通过Web浏览器访问。这里允许协同完成绘图,组装工作。
- 此外,OpenCR板的所有细节,包括电路图,PCB Gerber,BOM和固件源也在开源许可下,针对ROS用户和社区开源。
三、入门教程-规格
说明:
- 介绍Turtlebot3规格
Turtlebot图:
规格
项目 | 基本 | 高级 |
---|---|---|
最大平移速度 | 0.22m / s | 0.26m / s |
最大转速 | 2.84rad / s(162.72deg / s) | 1.82rad / s(104.27deg / s) |
最大有效载荷 | 15kg | 30kg |
尺寸(长x宽x高) | 176mm x 138mm x 188mm | 306mm×283mm×143mm |
重量(+ SBC +电池+传感器) | 0.995kg | 1.745kg |
攀登门槛 | 10mm以下 | |
预计运行时间 | 2h 30m | 2h |
预计充电时间 | 2h 30m | |
PC连接 | USB | |
IMU | 陀螺仪3轴 | |
加速度计3轴 | ||
磁力计3轴 | ||
电源连接器 | 3.3V / 800mA | |
5V / 2A | ||
12V / 1A | ||
插脚 | GPIO 18引脚 | |
Arduino 32针 | ||
音频 | 几个可编程蜂鸣声序列 | |
可编程LED | 用户LED x 4 | |
状态LED | 板状态x 1 | |
电池状态x 1 | ||
Arduino LED x 1 | ||
纽扣 | 按钮x 2 | |
电池 | 锂聚合物11.1V 1800mAh / 19.98Wh 5C | |
固件升级 | 通过USB /通过JTAG | |
充电适配器 | 输入:100-240V,AC 50 / 60Hz,1.5A @ max | |
输出:12V DC,5A |
尺寸
- 尺寸数据(基本)
- 尺寸数据(高级)
组件
-
SBC:
- Intel® Joule™ : http://ark.intel.com/products/96414/Intel-Joule-570x-Developer-Kit
- Raspberry Pi 3 Model B : https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/
-
传感器:
- Laser Distance Sensor :
图示:
概述
- HLS-LFCD LDS用于TurtleBot3的两种型号。
- LDS(激光距离传感器)是将由障碍物检测收集的数据发送到用于SLAM技术的主机的传感器
基本性能规格
项目 规格 工作电源电压 5V DC±5% 光源 半导体激光二极管(λ= 785nm) 激光安全 IEC60825-1 Class 1 目前的消费 400mA以下(冲击电流1A) 检测距离 120mm〜3,500mm 接口 3.3V USART(230,400 bps)每6度42bytes,全双工选项 环境光电阻 10,000 lux 或更小 采样率 1.8kHz 尺寸 69.5(W)×95.5(D)×39.5(H)mm 质量 低于125g 测量性能规格
项目 规格 距离范围 120〜3500mm 距离精度(120mm〜499mm) ±15mm 距离精度(500mm〜3,500mm) ±5.0% 距离精度(120mm〜499mm) ±10mm 距离精度(500mm〜3,500mm) ±3.5% 扫描速率 300±10rpm 角范围 360° 角分辨率 1° 规范文档
- 包括内容如基本性能,测量性能,机构布局,光路,数据信息,引脚描述,命令。
在TurtleBot3使用LDS
- HLS-LFCD LDS用于TurtleBot3 Basic和TurtleBot3 Premium。
- 图示:
- Intel® Realsense™ R200 : https://software.intel.com/en-us/RealSense/R200Camera
-
控制板
- OpenCR :
图示:
概述
- OpenCR是TurtleBot3的主控制器板。
- OpenCR或ROS的开源控制模块是为ROS嵌入式系统开发的,提供了完整的开源硬件和软件。
- Board的所有内容包括Schematics,PCB Gerber,BOM和TurtleBot3的固件源可以根据开源许可证免费分发给用户和ROS社区。
- STM32F7系列是OpenCR板内的主芯片,具有非常强大的ARM Cortex-M7浮点单元。
- OpenCR的开发环境从支持为年轻学生的Arduino IDE和Scratch到传统固件开发环境的专家。
- 该板提供一组数字和模拟输入/输出引脚,可从pne电路连接到另一个或内置IMU传感器。
- 该板的通信接口包括与PC通信的USB和用于其他嵌入式设备的UART,SPI,I2C,CAN。
- 要使用SBC,OpenCR板可以提供最佳解决方案。
- 它支持一些电源输出:12V,5V,3.3V的SBC和传感器。
- 它还在两个外部电源输入中具有热插拔功能:电池和SMPS。
规格
项目 | 规格 |
---|---|
微控制器 | STM32F746NGH6 /具有FPU的32位ARMCortex®-M7(216MHz,462DMIPS) |
传感器 | 陀螺仪3Axis,加速度计3Axis,磁力计3Axis(MPU9250) |
程序员 | ARM Cortex 10pin JTAG / SWD连接器 |
USB设备固件升级(DFU) | |
串行 | |
扩展引脚 | 32引脚(L 14,R 18)* Arduino Uno Revision 3连接 |
传感器x 4针 | |
扩展连接器x 18针 | |
通信电路 | USB(Micro-B USB连接器/ USB 2.0 /主机/ Peripehral / OTG) |
TTL(JST 3pin / Dynamixel) | |
RS485(JST 4pin / Dynamixel) | |
UART x 2 | |
CAN | |
LED和按钮 | LD2(红/绿):USB通信 |
用户LED x 4:LD3(红色),LD4(绿色),LD5(蓝色) | |
用户按钮x 2 | |
权力 | 外部输入源 |
5 V(USB VBUS),7-24 V(电池或SMPS) | |
默认电池:LI-PO 11.1V 1,800mAh 19.98Wh | |
默认SMPS:12V 5A | |
外部输出源 | |
12V@1A, 5V@4A, 3.3V@800mA | |
电源LED:LD1(红色,3.3 V电源打开) | |
复位按钮x 1(用于板的电源复位) | |
电源开关x 1 | |
尺寸 | 105(W)×75(D)mm |
质量 | 60g |
- 从“shore power”(12V,5A SMPS)切换到“移动电源”(电池)的热插拔:电源板支持不间断电源(UPS)类型的功能。
-
执行器
- Dynamixel X series : http://en.robotis.com/index/product.php?cate_code=10121110
四、入门教程-硬件设置
硬件图:
组件
- TurtleBot3有两种不同的型号:Basic和Premium。
- 两种型号之间的巨大差异是电机,SBC(单板计算机)和传感器。
- 以下列表显示了其组件:
每个模型的部件数量 | 基本 | 高级 | |
---|---|---|---|
机壳 | Waffle板 | 8 | 24 |
35mm板支架 | 4 | 12 | |
45mm板支架 | 12 | 10 | |
板支持 | 12 | 12 | |
链轮 | 2 | 2 | |
橡胶轮胎 | 2 | 2 | |
球脚轮 | 1 | 2 | |
钢球 | 1 | 2 | |
螺栓套 | 1 | 1 | |
螺母组 | 1 | 1 | |
铆钉 | 6 | 10 | |
铆钉间隔 | 4 | 4 | |
梦幻L支架 | 2 | ||
发动机 | XL430-W350-T | 2 | |
XM430-W210-T | 2 | ||
Horn for XM430-W210-T | 2 | ||
控制器 | OpenCR | 1 | 1 |
功率 电池 电缆 | SMPS 12V 5A | 1 | 1 |
AC代码 | 1 | 1 | |
LIPO电池11.1V 1800mAh | 1 | 1 | |
LIPO电池充电器 | 1 | 1 | |
电池转换电缆 | 1 | 1 | |
RaspberryPi电源(5V)电缆 | 1 | ||
焦耳电源(12V)电缆 | 1 | ||
通讯 电缆 | 机器人电缆-X3P 100mm | 1 | |
机器人电缆-X3P 180mm | 1 | 1 | |
机器人电缆-X3P 240mm | 1 | ||
USB2.0到microB电缆 | 2 | 2 | |
SBC | RaspberryPi 3型号B | 1 | |
英特尔®Joule™570x | 1 | ||
传感器 | 激光距离传感器 | 1 | 1 |
英特尔®Realsense™R200 | 1 | ||
记忆 | MicroSD卡8G | 1 | |
工具 | 螺丝刀 | 1 | 1 |
铆接工具 | 1 | 1 | |
Velcro电池 | 1 | 1 | |
USB2LDS | 1 | 1 | |
USB3.0集线器 | 1 |
装配
- 每个TurtleBots在箱子里都没有组装。按照说明组装TurtleBot3。
五、入门教程-PC软件设置
说明:
- 介绍如何在PC上安装相关系统和软件。
- 测试的系统版本是Ubuntu 16.04.1, ROS版本是Kinetic Kame
安装Ubuntu
- 在远程PC(台式机或笔记本电脑)中安装
- 系统版本Ubuntu 16.04.1:
- https://www.ubuntu.com/download/desktop
- https://www.ubuntu.com/download/desktop/install-ubuntu-desktop
安装ROS版本kinetic和相关包:
wget https://raw.githubusercontent.com/oroca/oroca-ros-pkg/kinetic/ros_install.sh && chmod 755 ./ros_install.sh && bash ./ros_install.sh catkin_ws kinetic
- 详细安装过程:http://wiki.ros.org/kinetic/Installation/Ubuntu
安装TurtleBot3及依赖包:
- 依赖包:
sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-kinetic-teleop-twist-keyboard ros-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosserial-arduino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-kinetic-rosserial-client ros-kinetic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver ros-kinetic-urdf ros-kinetic-xacro ros-kinetic-gmapping ros-kinetic-turtlebot-teleop
- turtlebot3
cd ~/catkin_ws/src/
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
cd ~/catkin_ws && catkin_make
- 如果catkin_make完成没有任何错误,使用TurtleBot3的准备将完成。
网络配置
- ROS需要IP地址在turtlebot和远程PC之间进行通信
- 分别在turtlebot和PC,执行如下命令获得对应的IP地址:
ifconfig
- 修改.bashrc
gedit ~/.bashrc
- TURTLEBOT配置如下:
ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311
ROS_HOSTNAME = IP_OF_TURTLEBOT
- PC配置如下:
ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311
ROS_HOSTNAME = IP_OF_PC
-
ROS_MASTER 运行在远程PC上。
-
让环境生效:
source ~/.bashrc
六、入门教程-SBC软件设置
简便安装:
- 在Raspberry Pi 3(TurtleBot3 Basic)通过镜像安装Ubuntu MATE和Turtlebot3
- 利用SDcard读卡器来安装TurtleBot3 Basic映像
- SD卡的容量应大于8 GB,以便安装TurtleBot3 Basic映像
- 磁盘映像文件包含Ubuntu MATE 16.04.1和ROS kinetic kame
- Raspberry Pi 3镜像下载:https://goo.gl/uOvWLh
- 镜像安装方法:
安装前准备
- 镜像系统 官网下载
- 下载Win32DiskImager软件并安装
- 一张Micro SD卡
- 一块树莓派3开发板
- 树莓派3电源
- HDMI线
- 支持HDMI的显示器或电视机
- 一条网线(可选)
- 键盘
- 鼠标
- 电脑,安装Windows系统
系统安装步骤
-
格式Miscro SD卡为FAT32格式
-
启动Win32DiskImager
-
Image File处选择Raspbian映像文件
-
Device处选择盘符为你读卡器的盘符
-
点Write,然后点一下Yes确定操作,开始系统写入
-
写入完成,提示成功
-
Micro SD卡插入树莓派,接通电源启动
树莓派3手工安装:
- 适用在树莓派3上安装(TurtleBot3 Basic)
(1)安装Ubuntu MATE for Raspberry Pi 3
- 下载Raspberry Pi 3版本的Ubuntu MATE 16.04.1。
- 下载地址:https://ubuntu-mate.org/download/
- 下载镜像:https://ubuntu-mate.org/raspberry-pi/
- 安装镜像:参见上文
(2)为Raspberry Pi 3安装TurboBot3依赖的ROS包
- 安装依赖包:
sudo apt-get install ros-kinetic-amcl ros-kinetic-rosserial ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base
- 安装ROS:
wget https://raw.githubusercontent.com/oroca/oroca-ros-pkg/kinetic/ros_install.sh && chmod 755 ./ros_install.sh && bash ./ros_install.sh catkin_ws kinetic
- 或者采用官方指南:http://wiki.ros.org/kinetic/Installation/Ubuntu
- 安装turtlebot依赖:
sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-kinetic-teleop-twist-keyboard ros-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosserial-arduino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-kinetic-rosserial-client ros-kinetic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver ros-kinetic-urdf ros-kinetic-xacro ros-kinetic-turtlebot-teleop ros-kinetic-compressed-image-transport ros-kinetic-rqt-image-view
- 安装turtlebot
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
cd ~/catkin_ws && catkin_make
- 如果catkin_make完成没有任何错误,使用TurtleBot3的准备将完成。
- USB设置:以下允许将USB端口用于没有root权限的OpenCR板
wget https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/99-opencr-cdc.rules
sudo cp ./99-opencr-cdc.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules
英特尔®Joule™手工安装:
- 适用在英特尔®Joule™安装(TurtleBot3 Premium)
(1)安装Ubuntu的英特尔®Joule™(TurtleBot3 Premium型号)
-
下载英特尔®Joule™的Ubuntu 16.04版本的映像。
- 镜像地址:https://developer.ubuntu.com/core/get-started/intel-joule#alternative-install:-ubuntu-desktop-16.04-lts
-
制作可启动的USB驱动器来安装Ubuntu:
- https://software.intel.com/en-us/node/705675#ubuntu
- https://software.intel.com/en-us/node/700692
(2)安装ROS和软件包
- 参考树莓派3的安装ROS和软件包方法
七、入门教程-OpenCR软件设置
OpenCR
- OpenCR根据SBC的指令控制Dynamixels。为此,应在板中构建特定的固件。请参阅说明并配置设置。
OpenCR的ArduinoIDE设置
- 按照说明在远程PC上获得OpenCR Arduino开发环境
USB端口设置
- 使OpenCR USB端口能够在没有root权限的情况下上传Arduino IDE程序。
- 执行如下命令:
wget https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/99-opencr-cdc.rules
sudo cp ./99-opencr-cdc.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules
编译器设置
- 由于OpenCR库是为32位平台构建的,64位PC需要用于Arduino IDE的32位编译器相关内容:
- 执行如下命令:
sudo apt-get install libncurses5-dev:i386
安装Arduino IDE
-
OpenCR需Arduino IDE 1.16.0及之后的版本
-
从官方的arduino主页下载最新版本,地址:https://www.arduino.cc/en/Main/Software
-
将下载的文件解压缩到所需的文件夹比如用户的根目录下tools,并从终端执行安装文件。如下:
mkdir ~/tools
wget
cd ~/tools/arduino-1.16.0
./install.sh -
增加路径到环境中:
gedit ~/.bashrc
export PATH=$PATH:$HOME/tools/arduino-1.16.0
source ~/.bashrc
运行Arduino IDE
- 在linux下,新终端执行:
arduino
- 图示:
将OpenCR板移植到Arduino IDE
(1)增加Boards Manager
- 运行IDE,点击File → Preferences, 复制如下内容到Additional Boards Manager URLs:
https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/arduino/opencr_release/package_opencr_index.json
-
大概需要20多分钟完成。
-
如图:
(2)通过Boards Manager安装OpenCR软件包
-
点击Tools → Board → Boards Manager.
-
图示:
-
在文本框中键入OpenCR以查找包。找到OpenCR by ROBOTIS后,点击Install.
-
图示:
-
安装后,将显示“INSTALLED”
-
图示:
-
OpenCR Board列在Tools → Board 中。
-
图示:
(3)端口设置
- 此步骤显示程序上传的端口设置。
- OpenCR应通过USB端口连接到PC和OpenCR板。
- 选择Tools → Port → /dev/ttyACM0.
- 图示:
- /dev/ttyACM0的值可能会根据不同PC环境有差异。
(4)调制解调器删除
- 在使用Arduino IDE编程并将程序上传到OpenCR后,OpenCR将重新启动并重新连接。
- 同时,Linux的调制解调器相关软件包将发送AT命令来管理设备。
- 因此显示OpenCR上的连接错误,因此此步骤应该预先完成。
sudo apt-get purge modemmanager
(5)Bootloader写入
- STM32F7xx用于OpenCR板上的主MCU,支持DFU(设备固件升级)
- 这使MCU的内置引导加载程序本身能够通过使用USB引导DFU协议,主要用于引导加载程序初始化,恢复模式和引导加载程序更新
- 最大的优点是让用户能够使用USB引导加载程序,无需其他JTAG设备
- 使用嵌入在MCU中的DFU模式写入固件,而无需编写/调试设备,例如STLink。
(6)Programmer 设置
- 选择Tools → DFU-UTIL
- 图示:
(7)运行DFU模式
- 按下Reset同时按下Boot键,就能激活DFU模式
- 图示:
(8)下载bootloader
- 点击Tools → Burn Bootloader
- 图示:
OpenCR固件的ROS设置
-
将TurtleBot3固件添加到OpenCR中
-
用于ROS的OpenCR固件(或源)是控制ROS中的Dynamixel和传感器。
-
固件位于OpenCR示例中,也由board manager下载。
-
初级版本:点击File → Examples → turtlebot3 → turtlebot_basic → turtlebot3_core
-
高级版本:点击File → Examples → turtlebot3 → turtlebot_premium → turtlebot3_core
-
点击Upload上传到OpenCR板
-
图示:
八、入门教程-开始使用
启动TurtleBot3
- [Remote PC]运行ROScore
roscore
- [TurtleBot3 SBC]给LiDAR连接到ttyUSB0套接字的读/写权限
sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0
- [TurtleBot3 SBC]启动launch文件
roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_robot.launch
-
如果终端显示lost sync with device错误信息,则说明TurtleBot3的传感器设备必须未完全连接
-
现在,用各种远程操作方法测试TurtleBot3
九、入门教程-远程操作
远程操作
-
当在TurtleBot3的SBC上操作时,以下说明是无用的。
-
在远程PC上执行此操作。
-
TurtleBot3将由各种设备远程操作。
-
我们使用几种无线设备(例如PS3,XBOX 360,ROBOTIS RC100等)对其进行了测试。
-
该示例由ROS在Ubuntu mate 16.04上使用Raspberry Pi 3(除了通过LEAP Motion测试)和OpenCR控制Dynamixel XM-430。
键盘控制
- [Remote PC] 安装软件包
sudo apt-get install ros-kinetic-teleop-twist-keyboard
- [Remote PC] 启动进行简单远程操作测试
roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_teleop_key.launch
- [Remote PC] 如果文件成功启动,终端将显示以下内容。
Control Your Turtlebot!
---------------------------
Moving around:u i oj k lm , .q/z : increase/decrease max speeds by 10%
w/x : increase/decrease only linear speed by 10%
e/c : increase/decrease only angular speed by 10%
space key, k : force stop
anything else : stop smoothlyCTRL-C to quitcurrently: speed 0.2 turn 1
RC100控制
- 使用ROBOTIS RC100的设置已经在ROS的OpenCR固件中,因此没有更多的必需软件包
PS3操纵杆
- [Remote PC] 通过蓝牙或USB电缆将PS3操纵杆连接到PC。
- [Remote PC] 安装PS3操纵杆软件包
sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-joystick-drivers ros-kinetic-teleop-twist-joy
- [Remote PC] 启动PS3操纵杆的遥控软件包
roslaunch teleop_twist_joy teleop.launch
XBOX 360操纵杆
- [Remote PC] 通过蓝牙将PS3操纵杆连接到PC。
- [Remote PC] 安装XBOX 360操纵杆软件包
sudo apt-get install xboxdrv ros-kinetic-joy ros-kinetic-joystick-drivers ros-kinetic-teleop-twist-joy
- [Remote PC] 运行XBOX 360操纵杆的遥控软件包
xboxdrv --silent
roslaunch teleop_twist_joy teleop.launch
Wii遥控器
- [Remote PC] 通过蓝牙将Wii遥控器连接到PC
- [Remote PC] 安装Wii遥控器软件包
rosdep install wiimote
rosmake wiimote
- [Remote PC] 运行Wii遥控器的遥控器软件包
rosrun wiimote wiimote_node.py
rosrun learning_wiimote turtle_teleop_wiimote
Nunchuk控制
- 待完善
Android控制
- 下载ROS Teleop并运行应用程序
LEAP Motion
- [Remote PC] 通过蓝牙将LEAP运动连接到PC。
- [Remote PC] 安装LEAP Motion软件包
- https://www.leapmotion.com/setup
- https://developer.leapmotion.com/downloads/sdk-preview
- 简单安装方法:
leapd
LeapCommandPanel
git clone git@github.com:warp1337/rosleapmotion.git
- [Remote PC] 运行LEAP Motion
rosrun leap_motion sender.py
十、入门教程-SLAM
说明:
- 介绍如何通过turtlebot3进行SLAM测试
SLAM
- The Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)
- 同步定位与地图构建(SLAM或Simultaneous localization and mapping)是一种概念:希望机器人从未知环境的未知地点出发,在运动过程中通过重复观测到的地图特征(比如,墙角,柱子等)定位自身位置和姿态,再根据自身位置增量式的构建地图,从而达到同时定位和地图构建的目的。(维基百科)
- SLAM技术是TurtleBot3的典型功能,是Turtlebot品牌的一类。这里的视频显示了TurtleBot3可以绘制多少精确的地图,即使它是一个小的便宜的机器人平台。
- 相关信息:
日期: 2016.11.29
机器人: TurtleBot3基本模型
传感器: 激光距离传感器
包装: Gmapping/Cartographer
地点: ROBOTIS实验室和总部,15楼的走廊
时间: 55分钟
距离: 共351米
通过远程操作创建地图
- [Remote PC]打开终端,然后运行SLAM启动文件
export TURTLEBOT3_MODEL=basic
roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch
- [Remote PC] 通过Rviz可视化模型
rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_slam`/rviz/turtlebot3_slam.rviz
将地图保存到文件
- [Remote PC] 打开终端,然后运行地图保存节点
rosrun map_server map_saver -f ~/map
十一、入门教程-导航
说明:
- 介绍如何利用Turtlebot3进行导航
- 导航技术的主要用途是使机器人进入期望的位置。
导航
- [Remote PC]启动导航文件
export TURTLEBOT3_MODEL = basic
roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch
- 启动Rviz
rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_navigation`/rviz/turtlebot3_nav.rviz
- [Remote PC] 在开始导航之前,TurtleBot3应该知道它的位置和姿势。
- 要给出初始数据,请按照说明进行操作。
- 点击2D Pose Estimate按钮
- 通过单击并拖动地图上的方向来设置地图上的大致位置。
- 箭头的每个点意味着TurtleBot3的预期姿势。激光扫描仪将在近似位置绘制线条,如地图上的墙壁。
- 如果图形没有显示线条,请重复上述过程。
- [远程PC]当TurtleBot3已经定位,它将自动计划路径。
- 要发送目标位置:
- 点击 2D Nav Goal按钮
- 点击地图上你想要的TurtleBot驱动和拖动方向TurtleBot应该指向地方
- 如果目标位置的路径被阻止,这可能会失败。
- 要在机器人到达目标位置之前停止机器人,请发送TurtleBot3的当前位置。
参考文档:
- http : //wiki.ros.org/turtlebot_navigation/Tutorials/Autonomously%20navigate%20in%20a%20known%20map
十二、入门教程-LDS
说明:
- 介绍Turtlebot3的激光雷达LDS
图示:
概述
- HLS-LFCD LDS用于TurtleBot3的两种型号。
- LDS(激光距离传感器)是将由障碍物检测收集的数据发送到用于SLAM技术的主机的传感器
基本性能规格
项目 | 规格 |
---|---|
工作电源电压 | 5V DC±5% |
光源 | 半导体激光二极管(λ= 785nm) |
激光安全 | IEC60825-1 Class 1 |
目前的消费 | 400mA以下(冲击电流1A) |
检测距离 | 120mm〜3,500mm |
接口 | 3.3V USART(230,400 bps)每6度42bytes,全双工选项 |
环境光电阻 | 10,000 lux 或更小 |
采样率 | 1.8kHz |
尺寸 | 69.5(W)×95.5(D)×39.5(H)mm |
质量 | 低于125g |
测量性能规格
项目 | 规格 |
---|---|
距离范围 | 120〜3500mm |
距离精度(120mm〜499mm) | ±15mm |
距离精度(500mm〜3,500mm) | ±5.0% |
距离精度(120mm〜499mm) | ±10mm |
距离精度(500mm〜3,500mm) | ±3.5% |
扫描速率 | 300±10rpm |
角范围 | 360° |
角分辨率 | 1° |
规范文档
- 包括内容如基本性能,测量性能,机构布局,光路,数据信息,引脚描述,命令。
在TurtleBot3使用LDS
- HLS-LFCD LDS用于TurtleBot3 Basic和TurtleBot3 Premium。
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2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57