erasers_kachaka

依存関係のダウンロード

git clone https://github.com/GAI-313/emcl2_for_kachaka.git
git clone https://github.com/GAI-313/cartographer_ros_kachaka.git
git clone https://github.com/ros2/cartographer.git
git clone https://github.com/JMU-ROBOTICS-VIVA/ros2_aruco.git
git clone https://github.com/teamspatzenhirn/rviz_2d_overlay_plugins.git

venv 作成

cd ~
sudo apt install -y python3.10-venv
python3 -m venv kachaka

source ~/kachaka/bin/activate

kachaka-api ビルド

事前に source ~/kachaka/bin/activate を実行すること。

このリポジトリ内にダウンロードする。

# ./erasers_kachaka
git clone https://github.com/pf-robotics/kachaka-api.git

kachaka-api ROS2 Bridge コンテナをビルドする。

cd kachaka-api
docker buildx build -t asia-northeast1-docker.pkg.dev/kachaka-api/docker/kachaka-grpc-ros2-bridge:base --target kachaka-grpc-ros2-bridge -f Dockerfile.ros2 . --build-arg BASE_ARCH=x86_64 --load

カスタムファイルを kachaka-api にコピーする

# ./kachaka_api
cp ../custums/dynamic_tf_bridge.cpp ros2/kachaka_grpc_ros2_bridge/src
cp ../customs/static_tf_component.cpp ros2/kachaka_grpc_ros2_bridge/src/component

eR@sars 用 kachaka-api ROS2 Bridge コンテナをビルドする。

docker buildx build -t asia-northeast1-docker.pkg.dev/kachaka-api/docker/kachaka-grpc-ros2-bridge:fcsc --target kachaka-grpc-ros2-bridge -f Dockerfile.ros2 . --build-arg BASE_ARCH=x86_64 --load

必要な Python3 パッケージをインストールする。

# ROS2 ビルドツール
pip install catkin_pkg empy==3.3.4 lark colcon-common-extensions
# Aruco 検出用
pip install opencv-contrib-python==4.6.0.66

kachaka-api/python/demos に移動して kachaka_api モジュールの依存関係と本体をインストールする。

# ./kachaka_api
cd python/demos
pip install -r requirements.txt
python3 -m grpc_tools.protoc -I../../protos --python_out=. --pyi_out=. --grpc_python_out=. ../../protos/kachaka-api.proto

kachaka_api モジュールが使用できるかどうか確認する。
なにもエラーが出なければ成功。

python3 -c "import kachaka_api" 

環境構築

　依存関係をインストールしてワークスペース直下でパッケージをビルドする。

colcon build --symlink-install --packages-up-to erasers_kachaka_bringup

エラーが出たら都度足りないパッケージをインストールしてください。
　ビルドが完了したら以下のコマンドを実行して ~/.bashrc に登録します。

echo "source ~/YOUR_WS/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

　~/.bashrc 最下層に以下のスクリプトを追加してください。YOUR_WS の部分はお使いの環境に合わせてください。KACHAKA_IP も接続するカチャカの IP アドレスにしてください。

export ROS_DOMAIN_ID=20
export ROS_LOCALHOST_ONLY=0

# kachaka
export GRPC_PORT=26400

export KACHAKA_IP=192.168.195.123

export KACHAKA_WS=~/YOUR_WS/install/setup.bash
export ER_KACHAKA_PKG=~/YOUR_WS/src/erasers_kachaka
source $KACHAKA_WS
alias kachaka_mode='source ~/kachaka/bin/activate'
alias kachaka_mode_logs='docker compose -f $ER_KACHAKA_PKG/docker-compose.yaml logs'

　erasers_kachaka/customs にあるカスタムアクティベーションスクリプトを kachaka venv にコピーします。

cp ~/YOUR_WS/src/erasers_kachaka/customs/activate ~/kachaka/bin/activate

　最後に ~/.bashrc を再読込みしたら完了です。

source ~/.bashrc

起動する

　以下のコマンドを実行してカチャカとの接続可能な状態にします。

kachaka_mode

kachaka_mode が起動するとバックグラウンドでカチャカとの接続が試みられます。このとき、接続先のカチャカのトーチライトが点灯したら成功です。トーチライトが点灯しない場合は接続に失敗しています。
　kachaka_mode 起動中はシェルの端に kachaka というプロンプトが表示されます。

---

　erasers_kachaka を起動する前に以下の確認をしましょう。

• kachaka_mode が起動している。（シェル左端に kachaka がある。）
• カチャカが停止状態じゃない。（LED リングが白色である）
• PS5 コントローラーと緊急停止ボタンが PC に接続されている
• 十分広い場所、または安全な環境である

すべての条件が整っている場合、以下のコマンドを実行して erasers_kachaka を起動します。

ros2 launch erasers_kachaka_bringup bringup.launch.py

「erasers カチャカ、スタート！」とカチャカが発話したら成功です。

緊急停止ボタンがない。または緊急停止ボタンおよびコントローラーがない場合

　緊急停止ボタンを接続していない、または緊急停止ボタンとコントローラー両方とも接続していない場合は先程のコマンドに引数 use_emc:=false を追記してください。

ros2 launch erasers_kachaka_bringup bringup.launch.py use_emc:=false

地図を作る

　地図を作る前に、erasers_kachaka_cartographer/launch/slam.cartographer.launch.py を編集しなければなりません。まず erasers_kachaka_cartographer/map まで移動して、pwd コマンドなどを使い cartographer の launch ディレクトリまでの絶対パスを取得してください。取得したパスはコピーして控えてください。
　次に slam.cartographer.launch.py を開いて、変数 SAVE_MAP_PATH に文字列でコピーした絶対パスを指定してください。

# erasers_kachaka_cartographer の絶対パスを記述
SAVE_MAP_PATH = "/home/roboworks/education_ws/src/erasers_kachaka/erasers_kachaka/erasers_kachaka_cartographer/map"

---

　erasers_kachaka_bringup bringup.launch.py が起動している状態で、新たなターミナルを起動してください。
　新しいターミナルで kachaka_mode を実行してから以下のコマンドを実行してマップの作成を行います。

ros2 launch erasers_kachaka_cartographer slam.cartographer.launch.py

すると Rviz2 上でマップが生成されているのを確認することができます。
　Rviz2 の 2D Nav Pose で目標地点を定義することでカチャカがマップを作成しながら移動を開始します。
　固有のマップ名を指定したい場合は先程のコマンドに引数 map_name を追加してください。以下のように記述すると my_room という名前でマップが作成されます。

ros2 launch erasers_kachaka_cartographer slam.cartographer.launch.py map_name=my_room

　デフォルトでは自動的にマップが保存されるようになっていますが、マップを保存せずに SLAM を実行したい場合は以下のように引数 auto_map_save を False にします。

ros2 launch erasers_kachaka_cartographer slam.cartographer.launch.py auto_map_save:=false

　デフォルトでは SLAM 中でもナビゲーションが有効になり、自立走行が可能になります。SLAM 中のナビゲーションを無効にしたい場合は引数 use_navigation を False にします。

ros2 launch erasers_kachaka_cartographer slam.cartographer.launch.py use_navigation:=false

---

　マップの作成が完了したら cartographer launch を終了しましょう。そしてワークスペース直下で erasers_kachaka_cartographer をビルドしてください。

# YOUR_WS
colcon build --symlink-install --packages-select erasers_kachaka_cartographer && . install/setup.bash

　

ナビゲーションをつかう

　マップを作ったら bringup.launch.py を終了してください。そして引数 use_navigation に True を指定してサイド起動してください。

ros2 launch erasers_kachaka_bringup bringup.launch.py use_navigation:=true

　起動させたらすぐにカチャカをコントローラーで軽く動かすか、手でカチャカを動かしてください。すると Rviz2 上に作成したマップが読み込まれます。
Nav 2D Pose を使い任意の場所へロボットを自律走行させることができます。