СПАМ (экстремальная робототехника)

Оглавление

• Цель
• Версия операционной системы и необходимые зависимости
• Установка
• Описание каталогов
• Сборка образа Docker
• О контейнере Docker
• Порядок запуска файлов
• Захват объекта

---

Цель

Разработка системы для автоматического захвата заранее заданного объекта.

---

Версия операционной системы и необходимые зависимости

• Оглавление

Параметр	Значение
Версия операционной системы	Ubuntu 22.04
Версия ROS2	Humble

---

Установка

• Оглавление

Сначала необходимо создать рабочее пространство:

mkdir -p ros2_ws/src

После этого скачать репозиторий и собрать пространство:

cd ros2_ws/src

git clone http://git.robotic.net:3000/PodkolzinDD/ros2_bcn3d_moveo.git

cd ..

colcon build

. install/setup.bash

---

Описание каталогов

• Оглавление

В данном репозитории у нас 3 части.

В man_part находится система управления манипулятором.

В plat_man находится система управления платформой.

В udp_relay_node находится узел для объединения данных с сокетов и перенаправление их на нужные сокеты.

---

Сборка образа Docker

• Оглавление

Данный проект поддерживает работу на архитектурах x86 и ARM64. Для этого при сборке образа необходимо указать базовый образ (прародителя). В скрипте build_img.sh по умолчанию используется базовый образ tiryoh/ros2-desktop-vnc. При выполнении команды:

bash build_img.sh

будет собран образ для архитектуры x86. Для сборки образа на другой архитектуре можно воспользоваться следующей командой:

bash build_img.sh osrf/ros:humble-desktop-full

---

О контейнере Docker

• Оглавление

Для запуска контейнера необходимо выполнить скрипт build_cont.sh:

bash build_cont.sh

В этом скрипте используются следующие флаги:

--name spam: задаёт имя контейнера как spam. Это позволяет легко идентифицировать контейнер и ссылаться на него в дальнейших командах.

--runtime=nvidia: указывает, что контейнер должен использовать NVIDIA-совместимую среду выполнения. Этот флаг необходим для работы с GPU с помощью контейнера.

--gpus all: выделяет все доступные GPU для контейнера. Чтобы ограничить использование конкретных GPU, можно указать их идентификаторы.

--privileged: запускает контейнер с привилегированными правами, что дает ему доступ к устройствам и некоторым системным ресурсам хоста. Это необходимо, если контейнеру нужны расширенные возможности, такие как доступ к устройствам, USB или сетевым интерфейсам.

-it: сочетание флагов -i (interactive) и -t (tty). Первый сохраняет стандартный ввод контейнера открытым, второй предоставляет виртуальный терминал для взаимодействия с контейнером через командную строку.

--rm: удаляет контейнер после завершения его работы. Это предотвращает накопление остановленных контейнеров.

--net=host: этот флаг указывает, что контейнер должен использовать сетевую конфигурацию хоста. Это означает, что контейнер будет иметь доступ к тем же сетевым интерфейсам, что и хост, и будет слушать на тех же портах, что и хост.

--env="QT_X11_NO_MITSHM=1": устанавливает переменную окружения QT_X11_NO_MITSHM=1, которая отключает использование MIT-SHM (shared memory) в X11 для приложений, использующих Qt. Это нужно для корректной работы Qt-приложений в контейнере с X11.

--env DISPLAY=unix$DISPLAY: устанавливает переменную окружения DISPLAY, указывающую контейнеру, какой дисплей использовать. Значение unix$DISPLAY указывает на использование текущего X-сервера хоста.

--volume /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix: монтирует директорию /tmp/.X11-unix с хоста в контейнер. Эта директория используется X11 для связи с дисплеем. Монтирование нужно для того, чтобы контейнер мог выводить графику на экран хоста.

spam: указывает на образ Docker, который будет запущен. В данном случае, это образ с именем spam.

После запуска контейнера его можно остановить или запустить заново.

Для открытия дополнительного окна контейнера можно воспользоваться скриптом.

---

Порядок запуска файлов

• Оглавление

При запуске контейнера автоматически запускается узел для объединения сокетов. Для начала работы необходимо запустить системы управления платформой и манипулятором. Для этого в новых терминалах необходимо запустить следующие sh скрипты:

# Платформа
bash 1.sh

# Манипулятор
bash 2.sh

Первый скрипт запускает управление платформой через joint_states. Второй скрипт запускает систему управления манипулятором и платформой с помощью ros2_control. Для публикации изображения с камеры используется этот скрипт, который публикует видео с разрешением 640x480 и частотой 15 кадров в секунду.

⚠️ Важно: чтобы получить видеопоток на другом компьютере, необходимо предварительно настроить удалённый компьютер. Для этого выполните следующие команды:

export ROS_DOMAIN_ID=15
export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp

Для передачи изображений используется система обмена сообщениями ROS 2 под названием CycloneDDS.

CycloneDDS — это реализация DDS (Data Distribution Service), которая служит транспортным слоем для связи между узлами в ROS 2. Она позволяет узлам обмениваться сообщениями независимо от их физического местоположения в сети, обеспечивая высокую производительность и гибкость.

---

Захват объекта

• Оглавление

Был произведен опыт захвата объекта с подъездом плафтормы к объекту на ноутбуках. Для этого требуется код нейронных сетей и скрипт для перемещения платформы, которые располагаются по следующему пути: .

⚠️ Важно: также необходимо подключить лидар и СПАМ, для этого необходимо настроить свою сеть:

# для лидара установить ip
192.168.2.189

# для плафтормы ip
192.168.3.199

Внизу можно увидеть следущие команды для запуска системы:

# Запуск узла перенаправления команд по udp
ros2 run udp_relay_node udp_relay_node 

# Запуск системы управления платформой с NAV2 и SLAMToolbox
ros2 launch trk211_teleop go.launch.py 

# Запуск системы управления манипулятора и скриптов для захвата объекта
ros2 run go_go_py start