Ubuntu18.04: KobukiをROS Melodicで動かす

Kobuki(Turtlebot2)はRoboCup@Home Educationリーグでデファクトスタンダードの存在ですが、最近は開発元のYujin Roboticsからはあまりサポートされていないようです。いろいろ調べたところ、Melodic用にTurtlebot2の関連パッケージのインストール方法を次の参考サイトで公開している方がいたので、それに従ってインストールしたらKobukiが動くようになりました。以下はその作業メモ。ROSのMelodicはインストール済みが前提。

• 参考サイト：https://github.com/gaunthan/Turtlebot2-On-Melodic

作業手順

• 作業スペースの作成（なければ）
  $ source /opt/ros/melodic/setup.bash
$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_init_workspace
•  Turtlebot2関連パッケージのインストール
  • $ cd  ~/catkin_ws
  • $ curl -sLf https://raw.githubusercontent.com/gaunthan/Turtlebot2-On-Melodic/master/install_basic.sh | bash
• 必要なパッケージをインストール
  • $ sudo apt install python-catkin-tools
  • $ sudo apt-get install ros-melodic-kobuki-* -y
  • $ sudo apt-get install ros-melodic-ecl-streams -y
  • $ sudo apt install ros-melodic-joy
• ビルドする
  • $ cd ~/catkin_ws
  • $ catkin build
  • 次のようなエラーが出る場合はここをダウンロード・解凍してできたslot_callbacks.cppとkeyop_core.cppを~/catkin_ws/src/kobuki_node/src/library/slot_callbacks.cpp, ~/catkin_ws/src/kobuki_keyop/src/keyop_core.cppに上書きする。
    • /home/user/catkin_ws/src/kobuki_node/src/library/slot_callbacks.cpp:278:78: error: ‘BUTTON0’ is not a member of ‘kobuki_msgs::ButtonEvent {aka kobuki_msgs::ButtonEvent_<std::allocator<void> >}’
    • logs/kobuki_keyop/build.make.001.log:/home/user/catkin_ws/src/kobuki_keyop/src/keyop_core.cpp:293:38: error: ‘KEYCODE_LEFT’ is not a member of ‘kobuki_msgs::KeyboardInput {aka kobuki_msgs::KeyboardInput_<std::allocator<void> >}’
      logs/kobuki_keyop/build.make.001.log: case kobuki_msgs::KeyboardInput::KEYCODE_LEFT:
• SONY DualShock4 (DS4)コントローラの設定( Bluetooth)
  • 以下のサイトを参照
    • ds4drv
  • ds4drvドライバのインストール。ds4drvはLinuxのSONY DualShock 4 用ドライバ。
    • python2のパッケージ管理システムpipをインストールする。
      • sudo apt install python-pip
    • DualShock4のドライバをインストールする。
      • sudo pip install ds4drv
  • DS4とUbuntuノートパソコンのペアリング
    • 次のサイトを参考にしました。
      • cryborgのRoboticsブログ
    •  DS4をノートパソコンの近くに置く。
    •  ds4drvの起動
      • $ sudo ds4drv
      • 以下のように表示される。
        [info][controller 1] Created devices /dev/input/js0 (joystick) /dev/input/event8 (evdev)
        [info][bluetooth] Scanning for devices
    • ペアリング
      • SHAREボタンとDSボタンを同時に5秒程度長押しする。LEDが白く点滅したらボタンから手を話す。
      • LEDが青くなりds4drvを起動した端末で以下のように表示されたら成功。
        [info][bluetooth] Found device
        [info][controller 1] Connected to Bluetooth Controller
        [info][bluetooth] Scanning for devices
        [info][controller 1] Battery: Fully charged
  • PS4コントローラのROSパッケージps4_rosの導入
    • サイト
      • https://github.com/solbach/ps4-ros
    •  インストール
      • cd ~/catkin_ws/src
      • git clone https://github.com/solbach/ps4-ros.git
    • launchファイルの変更
      • ~/catkin_ws/src/ps4-ros/launch/ps4.launchの下から３行目を以下のように変更する。Kobukiが動くようにTopic名を変更する。

        <param name="pub_topic" value="/cmd_vel_mux/input/teleop"/>

• SONY DualShock4 (DS4)コントローラの設定(有線)
  • • Bluetoothが不安定であったり、競技会でBluetoothの使用が制限されている場合はUSBケーブルでPCと接続します。
    • パッケージのインストール
      • $ sudo apt-get install ros-melodic-teleop-twist-joy
    • teleop.launchファイルの書き換え。以下のようにremapで始まる行を追加する。

    <node pkg="teleop_twist_joy" name="teleop_twist_joy" type="teleop_node">
      <rosparam command="load" file="$(arg config_filepath)" />
      <remap from="/cmd_vel" to=/cmd_vel_mux/input/teleop" />
    </node>

エラー処理

• 私の環境ではcatkin_makeをしたところエラーが出たらの一つずつ解決した。
• opencv関係のエラーが出たのでopencvをインストール。方法は以下のJetsonHacksの記事に従った。
  • https://www.jetsonhacks.com/2018/11/08/build-opencv-3-4-on-nvidia-jetson-agx-xavier-developer-kit/
• cv_bridgeがないと怒られる。Could not find the required component ‘cv_bridge’
  • sudo apt install ros-melodic-cv*
• iamge_geometryがないと怒られる。Could not find the required component ‘image_geometry
  • sudo apt instal’l ros-melopdic-image-geometry
• depth_image_procがないと怒られる。Could not find the required component ‘depth_image_proc’
  • Could not find the required component ‘depth_image_proc’

起動

• ノートパソコンとKobukiを接続する。
• $ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
• $ roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch
  • このコマンドを実行して、”laptop_battery_monitor パッケージがない”と怒られた時の対処法
    • ~/catkin_ws/src に移動して，git clone https://github.com/ros-drivers/linux_peripheral_interfaces.git を実行し、catkin buildすることでlaptop_battery_monitorパッケージ不足を解消できる。

キーボードによる遠隔操作

• $ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
• $ roslaunch turtlebot_teleop  keyboard_teleop.launch
• 以下のキーボード操作によりTurtlebot2を操作する。詳細は端末にキー操作の説明が表示されるのでそれを参照。
  • i: 前進
  • u: 左前方向へ進む
  • j: 左回転
  • o: 右前方向へ進む
  • l: 右回転
  • m: 左後方向へ進む
  • ,: 後進
  • .  右後方向へ進む
  • k: 停止

DS4による遠隔操作

• DS4とXavierのペアリングをする。操作方法はすでに説明済。
• $ roslaunch ps4_ros ps4.launch
  • コントローラと接続したときにキャリブレーションが必要。L2とR2を同時に押すと以下のように表示される。Release L2 and R2と表示されたら指を話すとキャリブレーションが終了し、利用可能となる。

[ WARN] [1562730896.630287264]: Press L2 and R2 to calibrate: 0%
[ WARN] [1562730896.731446432]: Press L2 and R2 to calibrate: 5%
[ WARN] [1562730896.832234176]: Press L2 and R2 to calibrate: 10%
[ WARN] [1562730896.933098464]: Press L2 and R2 to calibrate: 15%
[ WARN] [1562730897.034052928]: Press L2 and R2 to calibrate: 20%
[ WARN] [1562730897.135351008]: Press L2 and R2 to calibrate: 25%
[ WARN] [1562730897.236488864]: Press L2 and R2 to calibrate: 30%
[ WARN] [1562730897.337511264]: Press L2 and R2 to calibrate: 35%
[ WARN] [1562730897.438300640]: Press L2 and R2 to calibrate: 40%
[ WARN] [1562730897.539139328]: Press L2 and R2 to calibrate: 45%
[ WARN] [1562730897.640097056]: Press L2 and R2 to calibrate: 50%
[ WARN] [1562730897.741000544]: Press L2 and R2 to calibrate: 55%
[ WARN] [1562730897.842041696]: Press L2 and R2 to calibrate: 60%
[ WARN] [1562730897.943081120]: Press L2 and R2 to calibrate: 65%
[ WARN] [1562730898.044020896]: Press L2 and R2 to calibrate: 70%
[ WARN] [1562730898.144871008]: Press L2 and R2 to calibrate: 75%
[ WARN] [1562730898.245700928]: Press L2 and R2 to calibrate: 80%
[ WARN] [1562730898.346876544]: Press L2 and R2 to calibrate: 85%
[ WARN] [1562730898.447959104]: Press L2 and R2 to calibrate: 90%
[ WARN] [1562730898.548941536]: Press L2 and R2 to calibrate: 95%
[ WARN] [1562730898.649878528]: Press L2 and R2 to calibrate: 100%
[ WARN] [1562730898.750981568]: Release L2 and R2
[ INFO] [1562730900.952626016]: Calibrated – Ready to use

USB有線接続による遠隔操作

• teleop_twist_joyパッケージ
  • 設定(有線)
    • • Bluetoothが不安定であったり、競技会でBluetoothの使用が制限されている場合はUSBケーブルでPCと接続します。
      • パッケージのインストール
        • $ sudo apt-get install ros-melodic-teleop-twist-joy
      • teleop.launchファイルの書き換え。以下のようにremapで始まる行を追加する。

      <node pkg="teleop_twist_joy" name="teleop_twist_joy" type="teleop_node">
        <rosparam command="load" file="$(arg config_filepath)" />
        <remap from="/cmd_vel" to=/cmd_vel_mux/input/teleop" />
      </node>

  • 実行
    • $ roslaunch turtlebot_twist_joy teleop.launch
      • DS4コントローラ
        PSボタンを押しながら左ジョイスティックを操作すると動く。
•  turtlebot_teleopパッケージ
  • 設定
    • ロボット競技会ではBluetoothの使用が制限されている場合がある。PS3コントローラをUSBケーブルでノートパソコンに接続して遠隔操作する方法。turtlebot_teleop パッケージの ps3_teleop.launch 内に書かれている
      11行目

      <remap from="turtlebot_teleop_joystick/cmd_vel" to="teleop_velocity_smoother/raw_cmd_vel" /> 
      

      を

       
      <remap from="turtlebot_teleop_joystick/cmd_vel" to="cmd_vel_mux/input/teleop" />
      

      としてtopic名を変更する。

  • 実行
    • 次のコマンドで実行する。
      • $ roslaunch turtlebot_teleop ps3_teleop.launch
    • PS3コントローラ
      • PSボタンを押しながら左ジョイスティックを操作すると、それに応じてロボットが動く。
    • DS4コントローラ
      • ×ボタンを押しながら左ジョイスティックを操作すると動く。

以上