Navigation eines FTF mit ROS2

Autor: Yannick Schmidt
Art: Projektarbeit
Dauer: April - September 2022
Betreuer: Prof. Schneider

Thema

Das Thema der Projektarbeit ist es das Fahrerlose Transportfahrzeug mit ROS2 zu navigieren

Aufgabenstellung

• Einarbeitung in ROS 2 und die FTF Hardware
• Optimierung der Navigation in der WeBots Simulation
• Inbetriebnahme der FTF Sensoren
• Sicherer Betriebszustand und Notaus
• Ansteuerung der FTF Aktoren
• Schnittstelle ROS2 zum FTF herstellen
• Navigation des FTF in einer realen Umgebung
• Ausblick auf Optimierungspotential
• Dokumentation der Erkenntnisse in einem Wiki Artikel

Anforderungen an die Projektarbeit

1. Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
2. Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit

Inbetriebnahme der FTF Sensoren

Lidar

• RPLidar mit rplidar_ros2 package ansteuerbar

Ansteuerung der FTF Aktoren

Motoren

CANopenLinux

Zur Ansteuerung der Motoren wird eine CANopen Node mit der ID=3 eröffnet.
Um den PCAN Treiber zu laden muss folgender Befehl ausgeführt werden:
sudo modprobe pcan
Dazu muss zunächst die CAN Schnittstelle zugewiesen werden:
sudo ip link set up can0 type can bitrate 250000

Anschließend wird die Node erstellt:
canopend can0 -i 3 -c "local-/tmp/CO_command_socket"

Der CANBus kann mit candump can0 ausgelesen werden.

Mit cocomm "<node> <r/w> <index> <subindex> <datatype> <value>" können Befehle gesendet/ausgelesen werden.

Nützliche Befehle

0x6040 ControlWord
Das ControlWord dient zur Bewegungssteuerung

• Data Type: UNSIGNED16
• Access Type: write only

ControlWord Bits

15	11	10	9	8	7	6	4	3	2	1	0
Manufacturer Specific		Reserved		Halt	Fault Reset	Operation Mode Specific		Enable Operation	Quick Stop	Enable Voltage	Switch on

0x6060 Modes_of_operation Schalter zur Auswahl des Operationsmodus.

• Data Type: INTEGER8
• Access Type: write only

Mode of Operation	Action
-2	SYNC Q Mode
-1	Normal Q Mode
1	Profile Position Mode
3	Profile Velocity Mode
4	Torque Profile Mode
6	Homing Mode

Der Operationsmodus steht in 0x6061.

0x6064 Position_value_calculated
Zeigt die Motorposition.

• Data Type: INTEGER32
• Access Type: read only

0x607A target_position Zielposition für den Profile Position Mode.

• Data Type: INTEGER32
• Access Type: read/write

ControlWord Bit 6 setzen:

• 0 für absolute Position
• 1 für relative Position

0x6081 P2P_profile_velocity Maximale Geschwindigkeit.

• Data Type: UNSIGNED32
• Access Type: read/write

0x6083/0x6084 profile_acceleration/deceleration Profil Beschleunigungs/Verzögerungsgeschwindigkeit in 100 rps/s.

• Data Type: UNSIGNED32
• Access Type: read/write

Projektunterlagen

Link zu dem SVN_Ordner des Projekt.

YouTube Video

Das Video von diesem Projekt finden Sie auf Youtube unter dem Link:

Literatur

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