PIBOT使用手册-PC是Windows系统, 车载上位机树莓派/nanopi

1. 硬件连接与安装

1.1 硬件连接示意图

硬件连接示意图

1.2 安装

PIBOT调试完成后整体交付，只需要安装雷达或者摄像头支架至顶层板即可

  • 雷达安装

    • 思岚A1
      使用M2.5螺丝拧好至固定孔位即可，遵循ROS的坐标系（x轴前方）


      rplidar_A1.png

    • 思岚A2/A3
      使用M3螺丝拧好至固定孔位即可，不同于A1，A2/A3的固定孔位使得雷达前后调转照样可以按照，遵循ROS的坐标系，规定A2/A3线头执行前方（x轴前方）


      rplidar_A2.png

1.3 接线

  • 电池分别接到电源板和主板给其供电
  • 上位机ROS主板/主机供电，主板分2种，一种为5V供电，另一种为12V的
    • 5V供电，通过底板的USB母座提供输出，使用micro usb数据线连接树莓派3b/3b+,使用Type C数据线连接树莓派4b/nanopi(RK3399)，可参考下面图hades 树莓派 rplidar-A2
hades 树莓派 rplidar-A2
  • 通讯端口
    • 下位机的通讯口，主板通过usb micro线连接至主机(树莓派/RK3288/RK3399/TK1/TX1/TX2/X86主机)USB Host(下图中黄色USB线)
    • 雷达通讯口，A1需要连接好串口板后再通过usb micro口连接至主机(树莓派/RK3288/RK3399/TK1/TX1/TX2/X86主机)(下图中黄色USB线)

STM32F1/F4核心板上也有micro usb口，该口作为核心板供电用，不是通讯端口，无需接线

2. 环境搭建与配置

硬件列表

  • PIBOT下位机
    Arduino/STM32F1/F4主板
  • PIBOT上位机
    树莓派/Nanopi
  • 用户PC主机
    Windows的PC,安装Vmvare虚拟机,和XManager XShell工具

2.1 联网配置

  • 树莓派上电后会释放名字为pibot_ap的无线网,该无线网密码也为pibot_ap, 树莓派IP固定为192.168.12.1
  • Windows主机连接到pibot_ap无线网
  • Vmvare虚拟机桥接到无线网卡,具体虚拟机网络配置请参考Windows下安装Ubuntu虚拟机及ROS,配置完成后打开终端输入ifconfig查看ip,可以得到192.168.12.xx即可

2.2 配置小车端环境

Windows下通过XShell工具远程登入ROS上位机，请参考XShell怎么登陆linux

PIBOT上位机 登入用户名 登入密码 IP
树莓派3B/3B+ pibot pibot 192.168.12.1
Nanopi RK3399 pi pi 192.168.12.1 
# 在Xshell登入后的终端输入
cd ~/pibot_ros

# 同步最新代码  需要使用用户名密码
git pull    # 需要连接互联网

#这里根据提示输入小车类型，控制板类型，雷达类型，Machine类型(选0),如下图
./pibot_init_env.sh 
source ~/.bashrc
cd ~/pibot_ros/ros_ws/

# 编译PIBOT
catkin_make
source ~/.bashrc
pibot_init_env.gif

2.3. 配置虚拟机环境

复制pibot_ros.tar.bz2至主目录,打开终端输入

# 虚拟机中打开新终端
cd ~

# 解压
tar jxvf pibot_ros.tar.bz2

cd ~/pibot_ros
git pull # 需要联网
#这里根据提示输入小车类型，控制板类型，雷达类型，Machine类型(选1), 小车IP(192.168.12.1)如下图
./pibot_init_env.sh 

source ~/.bashrc
cd ~/pibot_ros/ros_ws/

# 编译PIBOT
catkin_make
source ~/.bashrc
pibot_init_env_host.gif

2.4. 安装Androd App至手机

3. 建图与导航测试

3.1 测试硬件连接

  • a. Windows下通过XShell工具远程登入PIBOT上位机 ,输入命令ls /dev/pibot -l检查主板是否连接

正常连接输出如下图

controller ok

  • b.继续输入ls /dev/ydlidar -l或者ls /dev/rplidar -l(eai x4/g4输入前者，思岚A1/A2/A3输入后者)，检查激光雷达是否连接

3.2 建图

  • a.在Windows通过XShell工具远程登入PIBOT上位机, 输入运行pibot_gmapping或者roslaunch pibot_navigation gmapping.launch启动建图节点，收到最后输出odom receiced表示正常
# 在Xshell登入后的终端输入
pibot_gmapping # 或者roslaunch pibot_navigation gmapping.launch
  • b.在虚拟机终端，输入pibot_view或者roslaunch pibot_navigation view_nav.launch启动RViz节点,查看地图
# 虚拟机中打开新终端
pibot_view # 或者roslaunch pibot_navigation view_nav.launch
  • c. Windows下通过XShell工具远程登入PIBOT上位机，输入pibot_control或者roslaunch pibot keyboard_teleop.launch启动控制节点，根据提示输入q/z增减速度，输入i/,控制前进后退，输入j/l控制左转右转。控制小车在房间移动，同时观察虚拟机中地图构建情况
# 在Xshell登入后的终端输入
pibot_control # 或者roslaunch pibot keyboard_teleop.launch
pibot_mapping.gif

3.3 保存地图

  • Windows下通过XShell工具远程登入PIBOT上位机，输入
roscd pibot_navigation/maps
#(xxx)为设置新建好的地图名称
rosrun map_server map_saver -f xxx #或者roslaunch pibot_navigation save_map.launch map_name:=xxx
save_map

3.4 导航

Ctrl+C或者执行cd ~/pibot_ros && ./pibot_clear_rosproc.sh退出所有的程序和终端

  • a.Windows下通过XShell工具远程登入PIBOT上位机, 输入运行pibot_navigation或者roslaunch pibot_navigation nav.launch map_name:=xxx.yaml启动导航节点，收到最后输出odom receiced表示正常(xxx为之前新建好的地图名称)
# 在Xshell登入后的终端输入

#`xxx`为之前新建好的地图名称
pibot_navigation # 或者roslaunch pibot_navigation nav.launch map_name:=xxx.yaml
  • b.在虚拟机中，输入pibot_view或者roslaunch pibot_navigation view_nav.launch启动RViz节点,查看地图

虚拟机中打开新终端

pibot_view # 或者roslaunch pibot_navigation view_nav.launch
  • c.在b中虚拟机打开的RViz中，设置小车当前位置和方向
  • d.在b中虚拟机打开的RViz中，设置小车目标位置和方向，即可开始导航

3.5 Android手机APP

连接与PIBOT上位机同一路由器(树莓派/nanopi rk3399则为其释放热点pibot_ap)，开启建图或者导航程序

安装好apk(网盘/源码/Android App目录)至手机，打开程序，修改为PIBOT上位机的IP，点击CONNECT


可以显示地图、设置位置和设置目标点、显示视频和控制行走

显示视频需要在PIBOT上位机*连接摄像头以及开启相关程序

3.6 视频信息

浏览器访问http://192.168.12.1:8080/选择相应的Topic可以查看实时的视频流

viedo

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