冰达ROS机器人快速使用指南

欢迎来到《冰达ROS机器人极简使用指南》

Q：这份教程适合谁？

A：适合完全0基础新手，需要快速跑起来机器人的基本功能。也适合技术大佬需要快速的了解冰达ROS机器人的使用方法。

Q：这份教程内容很少，是不是意味着冰达ROS机器人的功能很少？

Ａ：这份教程编写的目的是为了让用户能快速的使用起机器人，需要完整的学习ROS和机器人可以看专栏

温馨提示：本教程已经尽可能简化，完全阅读并完成实验仅需30~45分钟。本教程中每一个篇章都很重要，请按目录顺序完成实验，切勿跳过部分章节。

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Step 1：机器人开机

机器人开关、充电接口和网口位置

Step 2：PS2手柄遥控

小手使用PS2无线手柄进行遥控控制，控制距离最远约为5-8米。

1.遥控手柄需要先打开电源开关，观察手柄指示灯

2.接收机已连接在小车上，无需进行操作

在手柄正常连接时，车上的手柄接收机也应该是两灯全部常亮。

如果手柄关机或距离太远，则应该是RX慢闪。

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Step 0：使用前准备

①在PC上下载安装Nomachine软件，可以在Nomachine官网下载或者使用我们提供的安装包

nomachine_8.3.1_1_x64.exe.zip

②准备好一台正常工作的路由器（不要使用校园网或企业网等未知网络结构的网络环境）

③打开机器人电源开关，使用网线，将机器人网口和路由器LAN口连接起来

④PC通过网线或者WiFi连接在同一个路由器上

Step 1：连接网线查找机器人IP

小车和路由器这么连接（路由器可以不需要连接互联网 不能上网的路由器也可以）

打开路由器管理页面，不同品牌的路由器管理页面地址管理页面地址和界面不同，可以在路由器背面的贴纸上查找或者百度搜索。

在路由器设备列表/DHCP列表中找到机器人设备，机器人设备名为”robot-主机型号“，记录下机器人的IP地址。例如当前我的机器人有线网路的IP地址为192.168.31.117

Step 2：Nomachine远程桌面连接机器人

打开Nomachine软件，在地址框中输入机器人的IP地址，然后点击”Connect to new host xxx.xxx.xxx.xxx“

Tips：如果打开Nomachine软件后已经出现黄色框中的机器人设备，即Nomachine已经自动扫描发现了设备，可以直接双击启动连接

在弹出的对话框中输入用户名和密码，我们所有的镜像中用户名和密码均为”bingda“，即”冰达“的拼音，同时可以勾选”Save this password in the connection file“，即记住密码

Step 3：机器人连接WiFi并查看IP

点击桌面上的网络按钮，在弹出的菜单中找到自己的WiFi名称，如果没有显示，可以点击”More network“查看更多网络。点击需要连接的WiFi

在弹出的对话框中输入WiFi密码，然后点击”Connect“按钮

再次点击网络按钮，如果连接成功会显示当前已经连接到目标WiFi。如果没有显示，则核对WiFi名和密码后再次尝试

Step 4：使用无线IP连接机器人

WiFi连接成功后就可以使用无线的IP地址来连接NoMachine。首先我们需要知道无线的IP地址。

方法1：在路由器管理页面中查找（设备名依然为”robot-主机型号“，注意和有线IP区分）

方法2：点击桌面的网络图标，在弹出的菜单中点击”Connection Information“

在弹出的对话框中选择WiFi的选项卡，既可以看到当前的无线IP

Tips1：建议在路由器中设置无线IP和无线MAC地址绑定，使机器人在以后的每次开机中都可以获得相同的IP地址，避免开机后IP地址变动需要通过路由器管理页面查找。

接下来关闭Nomachie，拔掉机器人和路由器之间的网线，使用获得的无线IP地址连接机器人

Tips2: 当使用Nomachie比较卡顿时，可以参考下列教程进行配置，如果正常使用，请勿配置：

修复Nomachine卡顿问题 · 冰达 《修复Nomachine卡顿问题》

出厂默认已经配置好可以跳过本次章节

后续系统损坏 重新烧录系统后才需要看本次章节

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Step 1：打开配置文件

在桌面打开一个新的终端，输入下面命令

gedit ~/.bashrc 

在弹出的编辑器中拖动滑动条到文件末尾，找到红框中的三行内容

Step 2：按照实际使用的硬件修改配置

三行配置文件中BASE_TYPE=用于配置底盘型号，CAMERA_TYPE=用于配置相机型号，LIDAR_TYPE=用于配置激光雷达的型号

用户需要根据实际使用的硬件型号正确配置，硬件对应型号如下图所示。

Step 3：保存配置文件

修改核对无误后点击'Save'按钮保存，点击关闭按钮关闭文件编辑器。关闭文件后关闭所有打开的终端

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Step1：启动机器人底盘节点

在桌面中打开一个终端，输入下面命令

roslaunch base_control base_control.launch

按下回车键执行命令后终端中会出现如下的底盘信息，同时机器人蜂鸣器会发出“哔~”的一声长响

Step2：启动键盘遥控节点

保持机器人底盘节点运行，新打开一个终端。在新打开的终端中输入下面命令

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

按下回车键后终端中会出现如下的提示信息

现在可以通过键盘上的按键来控制机器人移动了，注意检查当前键盘未开启大写锁定，即键盘保持在小写模式

使用方法为以‘k’键为中心，分别‘i’键控制前进，‘，’键控制后退，以此类推。

键盘控制的速度默认值为线速度0.5m/s和角速度1.0rad/s

线速度可以通过按‘w’键增加，‘x'键降低，每按下一次线速度增加/降低10%

线速度可以通过按‘e’键增加，‘c'键降低，每按下一次角速度增加/降低10%

如果需要同时调整角速度和线速度，可以通过按‘q’键增加，‘z'键降低，每按下一次线速度和角速度同时增加/降低10%

注意1：在使用键盘控制节点时，需要保持输入光标保持在运行键盘控制节点的终端中，否则输入无效。

注意2：对于阿克曼转向结构的机器人，由于机器人不能原地转向，所以j和l两个按键无法控制机器人旋转。

注意3：对于麦克纳姆轮车型，如果需要控制机器人横向移动，需要将键盘切换为大写模式或者组合shift键来控制

Step3：关闭节点

在终端中同时按下'Ctrl'+'C'两个按键，即可结束当前终端中执行的应用。

在实验结束后后关闭所有节点并关闭终端

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Step1：启动机器人SLAM建图

在桌面中打开一个终端，输入启机器人SLAM的命令

roslaunch robot_navigation robot_slam_laser.launch

执行命令后终端中无红色的报错信息，且持续有SLAM的信息输出即为工作正常。

Step2：启动可视化图形界面

在桌面中打开一个终端，输入启机器人SLAM的命令

roslaunch robot_navigation slam_rviz.launch 

执行命令后会弹出可视化地图的窗口，其中灰色区域为已经构建的地图，黑色为地图边界，红色为激光雷达扫描的数据。

在地图显示区域内，滚动鼠标滚轮可以缩放地图，按住鼠标滚轮移动鼠标可以移动显示区域，将地图显示调整到合适的位置。

Step3：控制机器人在需要建图的区域移动

方法1：使用机器人配备的PS2遥控手柄

方法2：使用键盘控制节点

新打开一个终端。在新打开的终端中输入下面命令

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

SLAM建图中，机器人运动速度不宜过快，建议调整键盘控制速度，线速度不大于0.3m/s，角速度不大于0.7rad/s

Step4：保存地图

当机器人已经构建完你需要的区域的地图后，就可以将地图保存下来，用于后续的导航实验

新打开一个终端，在终端中先输入下面切换目录的命令，然后再执行保存地图命令

roscd robot_navigation/maps/ && rosrun map_server map_saver -f map

终端中提示Done即为保存成功

在实验结束后后关闭所有节点

注意：香橙派5搭载C1雷达启动slam建图命令如下：（不是此配置跳过看下一章节）

1.启动单雷达

 roslaunch robot_navigation robot_lidar.launch 

2.启动slam建图

roslaunch robot_navigation gmapping.launch 

3.打开rviz图像显示

roslaunch robot_navigation slam_rviz.launch

4.键盘控制小车移动

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

5.保存地图

roscd robot_navigation/maps/ && rosrun map_server map_saver -f map

 

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Step 1：启动机器人导航

在桌面中打开一个终端，输入启机器人导航的命令

roslaunch robot_navigation robot_navigation.launch 

执行命令后终端中会输入如下信息，没有红色的报错并出现“odom received!”即为启动成功

Step 2：打开导航图形化界面

新打开一个终端，在终端中执行下面命令

roslaunch robot_navigation navigation_rviz.launch 

执行后会出现如下窗口，通过鼠标滚轮调整地图到合适的显示位置和比例。

Step 3：设置机器人初始位置

在启动机器人导航后，机器人的默认位置为地图的原点（即启动SLAM建图时机器人的位置）。

但是实际上当前机器人所在的位置可能不在地图远点，所以需要手动指定机器人的初始位置

点击下图红框中的按钮，然后在地图中机器人实际所在的位置长按鼠标左键，然后移动鼠标调整方向，调整到机器人当前的方向后松开鼠标左键即可。

多次调整后使激光雷达的点和地图部分边界基本重合即可

Step 4：指定机器人导航目标点

点击下图红框中的按钮，然后在地图中目标点长按鼠标左键，然后移动鼠标调整方向，调整到需要导航的目标方向即可。松开鼠标机器人将自动向目标点前进

Step 5：导航结果检查

机器人到达目标点后将会自动停下，同时运行导航的终端中会输出"GOAL Reached!"的提示消息

如果机器人无法到达当前指定的目标点，终端中也会输出警告或者报错信息。机器人会放弃当前的导航任务，重新给定其他目标点后机器人会再次尝试导航。