TurtleBot3 Customization : FET

規格

• 使用馬達：XM430-W210-T
• 最大線性速度：0.40 m/s
• 最大角速度：1.25 rad/s

快速安裝手冊

1. 環境設定

為了測試客製化系列的模型（下方教學以FET稱呼），需要下列一些配置。

1.1. PC安裝

1.1.1. Ubuntu安裝

可選擇直接安裝Ubuntu環境或在windows底下使用虛擬機安裝Ubuntu。

• 在windows底下使用虛擬機安裝Ubuntu。

  • 請參考vmware匯入教學。

• 直接安裝Ubuntu環境。

  • 在PC下載並安裝Ubuntu20.04。

    • Ubuntu 20.04 LTS Desktop image (64-bit)
    • 詳細Ubuntu步驟請參考Ubuntu官方教學。

  • 使用腳本安裝ROS noetic。(需連接網路)

    $ sudo apt update
    $ sudo apt upgrade
    $ wget https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/robotis_tools/master/install_ros_noetic.sh
    $ chmod 755 ./install_ros_noetic.sh 
    $ bash ./install_ros_noetic.sh
    

1.1.2. ROS相關packages安裝

• 安裝相關依賴ROS packages。(需連接網路)

  $ sudo apt-get install ros-noetic-joy ros-noetic-teleop-twist-joy ros-noetic-teleop-twist-keyboard ros-noetic-laser-proc ros-noetic-rgbd-launch ros-noetic-rosserial-arduino ros-noetic-rosserial-python ros-noetic-rosserial-client ros-noetic-rosserial-msgs ros-noetic-amcl ros-noetic-map-server ros-noetic-move-base ros-noetic-urdf ros-noetic-xacro ros-noetic-compressed-image-transport ros-noetic-rqt* ros-noetic-rviz ros-noetic-gmapping ros-noetic-navigation ros-noetic-interactive-markers
  

• 選擇下列方式安裝FET ROS packages。(需連接網路)

  • 腳本安裝（package會安裝於catkin_ws/src底下，若想安裝在其他workspace，請使用指令安裝另外創立worksapce。）

    $ wget https://raw.githubusercontent.com/zhl017/omiyage/main/Setup_script/turtlebot3_fet/pc_setup.sh && chmod +x pc_setup.sh && ./pc_setup.sh && rm pc_setup.sh
    

  • 指令安裝

    $ sudo apt remove ros-noetic-turltebot3-msgs
    $ sudo apt remove ros-noetic-turtlebot3
    $ mkdir -p ~/catkin_ws/src
    $ cd ~/catkin_ws/src
    $ git clone https://github.com/zhl017/turtlebot3_fet
    $ git clone https://github.com/zhl017/turtlebot3_msgs_idm_custom
    $ cd ~/catkin_ws && catkin_make
    $ echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
    $ source ~/.bashrc
    

1.2. SBC安裝（此步驟提供給自行安裝系統者，若出廠已安裝好系統可以跳過此步驟。）

使用者名稱 : ubuntu
使用者密碼 : turtlebot

• 下載Raspberry Pi映像檔。

• 燒入Raspbeery Pi映像檔。

  

• 開機後遠端進入SBC並選擇下列方式安裝相關ROS packages。(需連接網路)

  • 腳本安裝（package會安裝於catkin_ws/src底下，若想安裝在其他workspace，請使用指令安裝另外創立worksapce。）

    $ wget https://raw.githubusercontent.com/zhl017/omiyage/main/Setup_script/turtlebot3_fet/sbc_setup.sh && chmod +x sbc_setup.sh && ./sbc_setup.sh && rm sbc_setup.sh
    

  • 指令安裝

    $ sudo apt remove ros-noetic-turltebot3-msgs
    $ sudo apt remove ros-noetic-turtlebot3
    $ sudo rm -r catkin_ws
    $ mkdir -p ~/caktin_ws/src
    $ cd ~/catkin_ws/src
    $ git clone https://github.com/zhl017/turtlebot3_fet
    $ git clone https://github.com/zhl017/turtlebot3_msgs_idm_custom
    $ git clone -b develop https://github.com/ROBOTIS-GIT/ld08_driver.git
    $ cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3_fet
    $ sudo rm -r fet_description/ fet_teleop/ fet_navigation/ fet_slam/ fet_example/
    $ cd ~/catkin_ws && catkin_make -j1
    $ source ~/.bashrc
    

1.3. OpenCR安裝（此步驟提供給自行安裝系統者，若出廠已安裝好系統可以跳過此步驟。)

• 將OpenCR連接上Raspberry Pi或PC上。

• 首次安裝可下載相關套件。

  $ sudo dpkg --add-architecture armhf
  $ sudo apt-get update
  $ sudo apt-get install libc6:armhf
  

• 設定板子窗口、型號，及刪除先前更新韌體包。

  $ export OPENCR_PORT=/dev/ttyACM0
  $ export OPENCR_MODEL=fet
  $ rm -rf ./opencr_update.tar.bz2
  

• 下載新的韌體包並解壓縮。

  $ wget https://github.com/zhl017/OpenCR-Binaries/raw/idm-devel/turtlebot3_idm_custom/ROS1/latest/opencr_update.tar.bz2
  $ tar -xvf opencr_update.tar.bz2
  

• 上傳文件至OpenCR。

  $ cd ./opencr_update
  $ ./update.sh $OPENCR_PORT $OPENCR_MODEL.opencr
  

• 確認終端機顯示 [OK] jump_to_fw 字樣表示燒入成功。

2. 網路設定

第一次連接可透過wifi連接或是網路線連接來遠端進入FET中進行網路設定。

2.1. wifi連接

我們使用Raspberry Pi 作為WiFi熱點，請使用PC進行連接。

ssid : TurtleBot_FET
password : turtlebot

1. PC連接後，檢查IP位址。

   $ ifconfig
   

   可以看到類似 10.42.0.XXX 的IP型態。

2. 檢查是否與FET互通。

   $ ping 10.42.0.1
   

3. 遠端進入FET並輸入密碼turtlebot。

   $ ssh [email protected]
   

2.2. 網路線連接

我們設定Raspberry Pi網路孔固定IP，請使用網路線與PC進行連接。

IP : 192.168.123.1

1. PC連接後進入網路設定修改IP選項ipv4修改為手動設定IP。

   address : 192.168.123.2
   netmask : 255.255.255.0
   gateway : 192.168.123.255
   

2. 檢查IP位址。

   $ ifconfig
   

   確認是否有看到 192.168.123.2 的IP型態。

3. 檢查是否與FET互通。

   $ ping 192.168.123.1
   

4. 遠端進入FET並輸入密碼turtlebot。

   $ ssh [email protected]
   
   

2.3. 設定FET連接wifi環境

1. 開啟wifi設定檔案。

   sudo nano /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
   

2. 輸入想連接的wifi裝置與密碼。

   

3. 確認修改完畢後使用快捷鍵 ctrl+s 儲存以及快捷鍵 ctrl+x 離開。

4. 輸入指令重新載入配置。

   $ sudo netplan apply
   

2.4. 設定bashrc檔案

確認PC與FET連接到相同的wifi環境底下並確認各自的IP位址。

1. 修改「~/.bashrc」檔案。

   $ nano ~/.bashrc
   

   透過使用快捷鍵 alt+/ 幫助您移動到文件最底部，並寫下下列訊息。

   • PC端加入下列參數

     export ROS_MASTER_URI=http://PC_IP:11311
     export ROS_HOSTNAME=PC_IP
     export TURTLEBOT3_MODEL=fet
     

     example. PC_IP = 10.1.10.2
     export ROS_MATER_URI=http://10.1.10.2:11311
     export ROS_HOSTNAME=10.1.10.2

   • SBC端加入下列參數

     export ROS_MASTER_URI=http://PC_IP:11311
     export ROS_HOSTNAME=SBC_IP
     export TURTLEBOT3_MODEL=fet
     

     example. SBC_IP = 10.1.10.5
     export ROS_MATER_URI=http://10.1.10.2:11311
     export ROS_HOSTNAME=10.1.10.5

2. 確認修改完畢後使用快捷鍵 ctrl+s 儲存以及快捷鍵 ctrl+x 離開。

3. 最後，輸入指令重新載入配置。

   $ source ~/.bashrc
   

如何運作

• 開機
  確認PC與SBC都連到相同的網路且bashrc檔案已設定完畢。

1. 於PC端，執行ROS Master。

   roscore
   

2. 於PC端，使用指令遠端至FET。

   $ ssh ubuntu@sbc_ip_address    # password : turtlebot
   $ roslaunch fet_bringup fet_robot.launch
   

• 基本遙控

1. 於PC端，執行遙控範例。

   $ roslaunch fet_teleop fet_teleop_key.launch
   

• SLAM (gmapping)

1. 於PC端，執行SLAM建圖。

   $ roslaunch fet_slam fet_slam.launch
   

2. 於PC端，執行儲存地圖。

   $ rosrun map_server map_saver -f ~/map
   

• Navigation

1. 於PC端，執行Navigation。

   $ roslaunch fet_navigation fet_navigation.launch map_file:=$(map_file_path)
   

更多詳細資訊請參閱官方電子手冊。