Construisez et configurez l'environnement ROS, utilisez Rviz pour terminer la capture vidéo de la caméra (caméra), l'étalonnage de la caméra

Table des matières

1. Construire un environnement Ros sous la machine virtuelle Ubuntu18.04

1. À propos du système d'exploitation du robot ROS

2. Installation et configuration du ROS

3. Exécutez l'exemple de programme de la petite tortue

2. Rviz complète la capture vidéo de la caméra (caméra)

1. Configurez la caméra

2. Téléchargez les packages associés

3. Fonctionnement et étalonnage de la caméra USB

1. Configuration de l'environnement d'étalonnage

2. Programme d'étalonnage en cours d'exécution

4. Résumé

Les références

1. Construire un environnement Ros sous la machine virtuelle Ubuntu18.04

1. À propos du système d'exploitation du robot ROS

· concept

ROS est l'abréviation de Robot Operating System , communément appelé "Robot Operating System". Mais ce n'est pas un véritable système d'exploitation, mais un méta-système d'exploitation open source pour robots, offrant de nombreuses fonctions similaires aux systèmes d'exploitation traditionnels : abstraction matérielle, contrôle des périphériques sous-jacents, implémentation de fonctions communes, messagerie inter-processus, gestion des packages, etc. . Et fournir des outils et des bibliothèques connexes pour obtenir, compiler, éditer du code et exécuter des programmes sur plusieurs ordinateurs afin de compléter l'informatique distribuée.

· Avantages du ROS

Informatique distribuée : peer-to-peer, résolution des problèmes de communication inter-processus
Réutilisation de logiciels : algorithmes, interfaces de communication, évitant la création de roues répétées
Test rapide : outils, modularité, enregistrement et lecture des données
Libre et open source : Le développement du logiciel ROS adopte le protocole open BSD de bout en bout, et la communauté open source

2. Installation et configuration du ROS

Ajouter des sources de logiciels

sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

ajouter une clé

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

Sources et clés logicielles ajoutées avec succès

Installer la version complète du bureau Ros-melodic

Mettre à jour les sources du logiciel système

sudo apt-get update

installer ros

sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full

Installation réussie

Initialiser rostep

sudo rosdep init
rosdep update

Si la commande est introuvable comme indiqué ci-dessous

Après avoir exécuté la commande suivante, répétez le travail d'initialisation ci-dessus

sudo apt-get install python-rosdep

L'initialisation de rosdep init rencontre l'erreur suivante, qui peut être résolue par les opérations suivantes

#Ouvrez le fichier hosts
sudo gedit /etc/hosts
#Ajoutez
151.101.84.133 raw.githubusercontent.com à la fin du fichier
#Ou 151.101.76.133 raw.githubusercontent.com
#Enregistrez et quittez et réessayez

définir des variables d'environnement

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

installer rosinstall

sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

rosinstall installé avec succès

Afficher les informations sur l'installation de ros

Par la commande roscore, exécutez ros, vous pouvez afficher les informations relatives à ros

3. Exécutez l'exemple de programme de la petite tortue

Ouvrez une nouvelle fenêtre de terminal et entrez la commande suivante pour exécuter l'exemple de programme de la petite tortue

rosrun turtlesim turtlesim_node

À ce stade, vous pouvez voir une petite fenêtre de tortue apparaître

Ouvrez ensuite une fenêtre de terminal et entrez la commande suivante pour contrôler le mouvement de la petite tortue

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

Gardez la fenêtre ci-dessus, puis vous pouvez contrôler le mouvement de la petite tortue à l'aide des touches fléchées, l'effet de course est comme indiqué dans la figure ci-dessous

À ce stade, l'installation et la configuration de l'environnement ROS sont terminées.

2. Rviz complète la capture vidéo de la caméra (caméra)

1. Configurez la caméra

La configuration de la compatibilité USB ici devrait être 3.1.

Connecter la caméra hôte

Cliquez sur l'icône de la caméra dans le coin inférieur droit du bureau pour vous connecter à la caméra hôte du PC

Vérifier l'utilisation et l'écran de la caméra via la commande cheese

2. Téléchargez les packages associés

Téléchargez le package de bibliothèque UVC Camera correspondant à ros

sudo apt-get install ros-melodic-uvc-camera

La bibliothèque de caméra uvc est installée avec succès

Le terminal exécute le nœud de la caméra

Tout d'abord, un terminal roscore exécute ros, puis ouvre un nouveau terminal et entre la commande suivante pour exécuter le nœud de la caméra

rosrun uvc_camera uvc_camera_node

Afficher les sujets de la newsletter

Ouvrez un autre terminal et tapez rostopic list pour afficher les sujets des messages

Imprimer les informations de l'appareil photo

Imprimer les informations de la caméra via rostopic echo /camera_info

Ouvrez Rviz pour configurer la caméra

Tapez la commande rviz pour ouvrir l'interface RVIz

Configurer RVIZ

Fenêtre Ajouter une image

Jusqu'à présent, le téléchargement des packages pertinents et la configuration de Rviz sont terminés.

3. Fonctionnement et étalonnage de la caméra USB

1. Configuration de l'environnement d'étalonnage

Installez le package de fonction de nœud de pilote de périphérique usb_cam

sudo apt-get install ros-melodic-usb-cam

Installez le package de la fonction d'étalonnage de la caméra camera_calibration

sudo apt-get install ros-melodic-camera-calibration

2. Programme d'étalonnage en cours d'exécution

La cible d'étalonnage est la suivante, qui peut être remplacée par le téléchargement, l'impression ou des photos à plat

Tout d'abord, une fenêtre de terminal roscore démarre ros

Ouvrez ensuite une autre fenêtre pour allumer la caméra

roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch

Démarrer la procédure d'étalonnage

rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 8x6 --square 0.02 image:=/usb_cam/image_raw camera:=/usb_cam

Signification du paramètre :

1) taille : Calibrez le nombre de coins intérieurs de l'échiquier. L'échiquier utilisé ici a un total de 6 rangées, et chaque rangée a 8 angles intérieurs.

2) carré : Ce paramètre correspond à la longueur du côté de chaque damier, en mètres

3) image et caméra : définir le sujet de l'image diffusée par la caméra

À ce stade, alignez l'image cible de calibrage préparée avec la caméra jusqu'à ce que le bouton CALIBRATE change de couleur, ce qui signifie que les paramètres du programme de calibrage ont été collectés. À ce stade, cliquez à nouveau sur le bouton CALIBRATE et le programme de calibrage calculera automatiquement les paramètres d'étalonnage de la caméra. Ce processus doit attendre un certain temps.

Démarrer l'acquisition de l'étalonnage

Acquisition d'étalonnage terminée

Étalonnage terminé

Cliquez sur ENREGISTRER pour enregistrer les paramètres d'étalonnage

4. Résumé

Ci-dessus, nous avons terminé la construction et la configuration du système d'exploitation du robot ROS, ainsi que l'acquisition vidéo et l'étalonnage de la caméra Rviz. Il ne s'agit que du positionnement et de la construction en temps réel de l'environnement d'exploitation SLAM. Le processus est assez intéressant. Si vous souhaitez continuer à exécuter le projet open source de SLAM , il est également nécessaire d'installer le code source de la bibliothèque correspondante, tels que VINS_Fusion et ORB-SLAM, etc., et les auteurs de suivi essaieront davantage d'exécuter l'open correspondant projets sources.

Les références

Installer ROS sur le système Ubuntu20.04

Acquisition vidéo caméra et calibration de Rviz sous ROS

Fonctionnement et calibrage de caméra USB sous Ubuntu18.04