Kommunikation Raspberry Pi mit ROS2
Autoren: Jonas Gerken
Betreuer: Prof. Schneider
Art: Praxissemester
Projektlaufzeit: 02.11.2021 - 20.02.2022
Einleitung
Dieser Artikel beschreibt die Kommunikation von einem Raspberry Pi(RPi) mit dem Robot Operating System2 (ROS2). In Abb. 1 sind die Nodes master und slave zu sehen, welche auf der RPi ausgeführt werden. Über die Topics, wie cmd_vel oder die SONAR-Topics, kommunizieren die Nodes mit einander. Dazu wird erklärt, wie ein Raspberry Pi mit einem PC über SSH(Secure Shell) verbunden werden kann und wie der AlphaBot über den RPi und ROS2 gesteuert wurde. Außerdem wird beschrieben was es für grafische Anzeige Möglichkeiten unter ROS2 gibt.
Zunächst werden die verschiedenen Anforderungen an das Projekt gezeigt (Tabelle1/2).
Funktionale Anforderungen
F1 | Der AlphaBot muss Hindernisse mit Infrarotsensoren erkennen können. |
F2 | Der AlphaBot muss Hindernisse mit einem Ultraschallsensor erkennen können. |
F5 | Der Ultraschallsensor muss mit einem Servo-Motor nach rechts und links gedreht werden können. |
F3 | Der AlphaBot muss Hindernisse umfahren können. |
F4 | Die Motoren müssen einzeln angesteuert werden können. |
Nicht Funktionale Anforderungen
NF1 | Es muss ein AlphaBot verwendet werden. |
NF2 | Der AlphaBot muss mit dem ROS2 programmiert werden. |
NF3 | Der AlphaBot soll mit einem RPi gesteuert werden. |
NF4 | Der AlphaBot soll mit Python programmiert werden. |
NF5 | Es soll die Python Bibliothek RPi.GPIO verwendet werden. |
NF6 | Es muss Ubuntu Server 20.04 Server auf dem RPi verwendent werden. |
Übersicht
Dokumentation
Hardware
- AlphaBot
- Raspberry Pi 4
- HDMI-Kabel
- Netzwerkkabel
- Netzwerkswitch
Software
- Ubuntu Server 20.04
- Python
- ROS2
- Secure Shell(SSH)
- PuTTY
Raspberry Pi über Secure Shell(SSH) mit Desktop PC verbinden
Microcontroller coding mit der Integration von ROS2
Zusammenfassung
Weiterführende Links
→ zurück zum Hauptartikel: Robot Operating System2 (ROS2)