raspimouse_slam_navigation_ros2 repository

Repository Summary

Checkout URI https://github.com/rt-net/raspimouse_slam_navigation_ros2.git
VCS Type git
VCS Version foxy-devel
Last Updated 2022-07-29
Dev Status MAINTAINED
CI status No Continuous Integration
Released RELEASED
Tags No category tags.
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Packages

README

raspimouse_slam_navigation

Raspberry Pi MouseでSLAMが行えるraspimouse_slamパッケージとナビゲーションが行えるraspimouse_navigationパッケージです。

その他のRaspberry Pi MouseのROS 2サンプル集はrt-net/raspimouse_ros2_examplesで紹介しています。

現在、以下のROS 2のディストリビューションに対応しております。
- Foxy (foxy-devel)


Table of Contents

- License

Requirements

Raspberry Pi MouseとRemote PCを用意しましょう。
Raspberry Pi Mouseにはデバイスドライバをインストールしている必要があります。こちらのRT Software Turtorialsをご参照ください。

以下のリストは、必要なソフトや対応しているセンサなどの一覧を示します。

また、本パッケージは以下の機材に対応しています。
- ゲームパッド: raspimouse_ros2_examplesのREADME参照 - レーザ即域センサ - RPLIDAR A1 - LDS-01 - URG-04LX-UG01

Installation

Raspberry Pi Mouse

以下のコマンドをRaspberry Pi Mouse側で実行してインストールを行います。

cd ~/ros2_ws/src
# Clone the ROS packages
git clone -b $ROS_DISTRO-devel https://github.com/rt-net/raspimouse_ros2_examples
git clone -b $ROS_DISTRO-devel https://github.com/rt-net/raspimouse_description
git clone -b $ROS_DISTRO-devel https://github.com/rt-net/raspimouse_slam_navigation_ros2
# Install dependencies
rosdep install -r -y -i --from-paths . --ignore-src

# make and install
cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install
source ~/ros2_ws/install/setup.bash

Remote PC

以下のコマンドをRemote PC側で実行してインストールを行います。

cd ~/ros2_ws/src
# Clone the ROS packages
git clone -b $ROS_DISTRO-devel https://github.com/rt-net/raspimouse_description
git clone -b $ROS_DISTRO-devel https://github.com/rt-net/raspimouse_slam_navigation_ros2
# Install dependencies
rosdep install -r -y -i --from-paths . --ignore-src

# make and install
cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install
source ~/ros2_ws/install/setup.bash

QuickStart

無事インストールが完了したら、以下の一連のコマンドを実行しましょう。SLAMで地図生成を行い、その地図を利用してRaspberry Pi Mouseを自律移動させます。それぞれの詳しい動かし方などについてはSLAMナビゲーションを参照してください。
ここでは例として、ゲームパッドのLogicool F710とレーザ測域センサのRPLIDAR A1を使用しています。

SLAM

## ロボット側で以下のコマンドを実行
## ゲームパッドの操作方法については、 https://github.com/rt-net/raspimouse_ros2_examples#joystick_control を参照してください
ros2 launch raspimouse_slam robot_bringup.launch.py lidar:=rplidar joyconfig:=f710
## PC側で以下のコマンドを実行
ros2 launch raspimouse_slam pc_slam.launch.py
## 地図ができたら引き続きPC側で実行
## 新しい端末を開いて次のコマンドを実行しましょう 
## MAP_NAMEを地図ファイルの名前に置き換えましょう
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/MAP_NAME

地図の保存が行えたら、各種ノードを終了して次に進んでください。

## ロボット側で以下のコマンドを実行
ros2 launch raspimouse_navigation robot_navigation.launch.py lidar:=rplidar
## PC側で以下のコマンドを実行
ros2 launch raspimouse_navigation pc_navigation.launch.py map:=/path/to/MAP_NAME.yaml

コマンド実行後にRVizが起動します。RViz上で初期位置や目標位置・姿勢を与えるとRaspberry Pi Mouseが動きます。

raspimouse_slam

slam_toolboxパッケージ を使用してSLAM(自己位置推定と地図生成)を行うパッケージです。

ここでは、ゲームパッドとしてLogicool Wireless Gamepad F710を使用しています。

実際にSLAMを行っている様子は以下のGIF画像にて確認できます。

Usage

Raspberry Pi Mouse上で、次のコマンドを実行します。LiDARを起動し、ゲームパッドでRaspberry Pi Mouseを制御することができます。
ゲームパッドの操作方法については、raspimouse_ros2_examplesの"joystick_control"を参照してください。

# RPLIDAR A1の場合
ros2 launch raspimouse_slam robot_bringup.launch.py lidar:=rplidar lidar_port:=/dev/ttyUSB0 joyconfig:=f710
# LDS-01の場合
ros2 launch raspimouse_slam robot_bringup.launch.py lidar:=lds lidar_port:=/dev/ttyUSB0 joyconfig:=f710
# URG-04LX-UG01の場合
ros2 launch raspimouse_slam robot_bringup.launch.py lidar:=urg lidar_port:=/dev/ttyACM0 joyconfig:=f710

Remote PC上で次のコマンドを実行して、SLAMを開始します。 RVizが立ち上がり、Raspberry Pi Mouseを動かすと地図が構築されていく様子が見られます。

Raspberry Pi MouseとRemote PCが通信するため、同じネットワーク上で同じROS_DOMAIN_IDを指定する必要があります。詳しい設定方法についてはこちらのRT Software TutorialsのROS 2タブを開いてご参照ください。

ros2 launch raspimouse_slam pc_slam.launch.py

構築した地図をファイルへ保存するために、Remote PC 上で次のコマンドを実行します。

ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/MAP_NAME

コマンドを実行するとMAP_NAME.pgmMAP_NAME.yamlの2つのファイルが生成されます。

raspimouse_navigation

Navigation2パッケージ を使用してRaspberry Pi Mouseを自律移動させるパッケージです。

また、Raspberry Pi MouseとRemote PCが同じネットワーク上で同じROS_DOMAIN_IDを指定している必要があります。

Usage

まずはRaspberry Pi Mouse上で、次のコマンドを実行します。Raspberry Pi MouseのモータとLiDARを起動するためのノードを起動しています。

# RPLIDAR A1の場合
ros2 launch raspimouse_navigation robot_navigation.launch.py lidar:=rplidar
# LDS-01の場合
ros2 launch raspimouse_navigation robot_navigation.launch.py lidar:=lds
# URG-04LX-UG01の場合
ros2 launch raspimouse_navigation robot_navigation.launch.py lidar:=urg lidar_port:=/dev/ttyACM0

Remote PC上で、次のコマンドを実行します。自己位置推定と経路生成用のノードを起動し、RVizを立ち上げます。
引数のmapパラメータには、SLAMで生成した地図(.yamlファイル)を指定してください。

ros2 launch raspimouse_navigation pc_navigation.launch.py map:=/path/to/MAP_FILE.yaml

無事RVizが起動したら、まずは初期位置・姿勢を合わせます。RVizの画面上部の2D Pose Estimateをクリックしましょう。 地図上でRaspberry Pi Mouseが存在すべき尤もらしい位置をクリックし、そのままホールドします。 ホールドしながらカーソルを動かし、表示されている矢印の向きをRaspberry Pi Mouseの尤もらしい向きに合わせてからボタンを離します。

初期位置・姿勢の指示が完了したら、次は目標位置・姿勢を指示します。RVizの画面上部のNavigation2 Goalをクリックしましょう。地図上で、初期位置・姿勢を合わせた時と同様に、地図上をクリックして目標位置を、ホールドしたままカーソルを動かして目標姿勢を指示しましょう。すると、Raspberry Pi Mouseが自律移動を開始します。

Stopping the robot

下記画像のようなナビゲーション用のパネルがRViz左下に表示されます。 Cancelボタンを押すと自律移動が中断されます。

Raspberry Pi Mouseを停止させる別の方法として、モータへの電源供給を止める方法もあります。
安全に気をつけながらRaspberry Pi Mouseに搭載されたスイッチを操作してモータ用電源をOFFにしましょう。

また、次のコマンドを実行すると、ソフトウェア側からモータ電源をON / OFFできます。

# モータ電源をOFFにする
ros2 service call /motor_power std_srvs/srv/SetBool data:\ false
# モータ電源をONにする
ros2 service call /motor_power std_srvs/srv/SetBool data:\ true

Notes

本パッケージで使用されているRPLIDAR A1制御用のパッケージ(allenh1/rplidar_ros)はコミュニティがメンテナンスしているパッケージです。
メーカ公式のパッケージ(Slamtec/sllidar_ros2)がリリースされたら置き換える予定です。

License

(C) 2022 RT Corporation

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CONTRIBUTING

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