Nhập môn lập trình nhúng trên Ô TÔ

- Thiết kế và lắp ghép 1 robot chiến đấu trong sân thi đấu kích thước 2m44x2m44. Lập trình điều khiển các cảm biến, động cơ, cơ cấu vũ khí giao tiếp robot với điện thoại qua wifi.

Chủ đề luật thi HRA 2023

https://sites.google.com/view/hustrobotarena/hust-robot-arena

Ví dụ mô phỏng :

https://www.youtube.com/watch?v=5p2KMIV8lco&ab_channel=OtaCuongChannel

Chủ đề luật thi:

https://robocon2023.vtv.gov.vn/game-rules

2. Yêu cầu

- Tiểu luận 10 trang (nộp)

+ Giới thiệu đề tài

+ Phương pháp giải quyết vấn đề

+ Các kết quả đạt được

+ Kết luận

3. Tính điểm

Cuối kỳ:

- 8 đội chia làm 2 bảng , đấu vòng tròng lấy 2 đội nhất, nhì.

- Đấu bán kết, chung kết

- Đội nhất, nhì được tổng điểm 50 ( Trung bình 10) Và Nhất nhận 500K, Nhì 300K giải thưởng

- Đội Ba, Tư : 47,5 Điểm ( Trung bình 9,5) Và Đội Ba nhận 200K giải thưởng

- 6 Đội còn lại tính điểm.

Đội thứ 5,6,7 Được tổng điểm 42.5 Điểm ( Trung bình 8.5)

- Đội thứ 8,9,10 Được tổng điểm 40 Điểm ( Trung bình 8.0)

Giữa kỳ: Đội nào cài đặt chạy được package ban tổ chức được 10

I. Bài Tập thực hành môn học:

Các bạn copy code file matlab hoặc chụp ảnh minh chứng và nộp lên Assignment microsoft team.

Chú ý: Đặt tên file hay folder HọTên_MSSV ví dụ, NguyenVanA_20180012

Hướng dẫn cài đặt:

https://sites.google.com/view/bblab/teaching/me5621_mobilerobotcontrol

Bài 1: Cài đặt UBUNTU và ROS

Các bạn chụp ảnh màn hình máy tính đã chạy ubuntu và ROS Version nộp lên Team

Cài đặt hệ điều hành Ubuntu 20.04:
- CÁCH 1: KHUYẾN NGHỊ: Cài trực tiếp trên máy chạy song song 2 hệ điều hành Window và Ubuntu

https://vinasupport.com/huong-dan-cai-dat-hdh-ubuntu-20-04-lts/

CÁCH 2: Cài app Ubuntu trên window

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/wsl/install-manual#step-4---download-the-linux-kernel-update-package

CÁCH 3: Cài đặt dùng máy ảo trên Virtual box:

https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

Cài Ubuntu trên máy ảo Virtual Box

https://www.linuxvmimages.com/images/ubuntu-1804/

https://www.linuxvmimages.com/images/ubuntu-2004/

Một số bạn không kết nối được wifi, tìm hiểu cách khắc phục trên mạng nhé. Link tham khảo:

https://www.reddit.com/r/Ubuntu/comments/lbl0l5/can_windows_dual_boot_be_messing_with_my_wifi_card/

https://itsfoss.com/fix-no-wireless-network-ubuntu/

2. Cài đặt hệ điều hành ROS tương ứng với phiên bản ubuntu 18 hoăc 20 :

http://wiki.ros.org/ROS/Installation

ROS Noetic Ninjemys

Released May, 2020

Latest LTS, supported until May, 2025

Recommended for Ubuntu 20.04

Tạo thư mục cho các dự án ROS

http://wiki.ros.org/catkin/Tutorials/create_a_workspace

Kiểm tra phiên bản Ubuntu

~$lsb_release -a

ROS: ~$ rosversion -d

Nếu hiện noetic thì chạy lệnh như ở dưới, nếu khác ví dụ melodic thì thay từ noetic -> melodic

Cài đặt ros controller :

sudo apt-get install ros-noetic-ros-control ros-noetic-ros-controllers

Bài2: Tự học 21 bài cơ bản Beginer level trong ROS

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials

Các bạn chụp ảnh màn hình máy tính đã chạy thành công ít nhất 3 bài trong 21 bài trên và nộp lên Team

Bài 3: Cài đặt và chạy Turtle bot simulation

Các bạn chụp ảnh màn hình máy tính đã chạy được chương trình vào nộp lên microsoft team.:

Tạo catkin space:

http://wiki.ros.org/catkin/Tutorials/create_a_workspace

$ mkdir -p ~/tenmuondat_ws/src

$ cd ~/catkin_ws/src

Vào thư mục source để tải package bạn cần chạy về ví dụ turtle bot3 simulation

~/catkin_ws/src$ git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

~/catkin_ws/src$ git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

Tải xong vào thư mục src thì các bạn ra thư mục work space

$ cd ~/catkin_ws/

Bạn nào báo lỗi thiếu package thì chạy lệnh sau để tự động cài package còn thiếu:

rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y

Sau đó chạy:

~/catkin_ws/$ catkin_make (Biên dịch gói turtble bot ra thư mục build và devel để chạy )

~/catkin_ws/$ source devel/setup.bash ( Để khai báo với hệ thống gói package vừa cài đặt)

Muốn hệ thống tự khai báo gói turtle bot các bạn chạy lệnh:

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc (Thêm dòng lệnh vào file bashrc)

Hoặc tương đương với sửa file : gedit ~/.bashrc

Thêm dòng: source ~/catkin_ws/devel/setup.bash vào cuối file.

Chạy thử :

Mở 2 command Terminal chạy lệnh

Terminal 1,2 :

$ export TURTLEBOT3_MODEL=burger ( Do có vài loại turtble bot Đặt biến chọn TURTLEBOT3_MODEL là burger ,)

Terminal 1:

$ roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

Terminal 2:

$ roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

Sau đó điều khiển turtble trên gazebo bằng bàn phím w,s,a,d,x ...

Chụp ảnh chạy Rviz và Gazebo robot đang tự di chuyển và xây dựng bản đồ

Lập trình python chạy giao diện điều khiển robot:

https://drive.google.com/drive/folders/1htjZcBOgl_FhC8FPWRVxY11PIwfaXsAx?usp=sharing

B1:

$ export TURTLEBOT3_MODEL=burger

$ roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

B2:

$ export TURTLEBOT3_MODEL=burger

$ roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch

B3:

~/PycharmProjects/send_goal_GUI$ python send_goal_GUI.py

Tham khảo: Keyword: tkiter python gui, Sending Goals to the Navigation Stack - Python

https://realpython.com/python-gui-tkinter/

https://hotblackrobotics.github.io/en/blog/2018/01/29/action-client-py/

5. Cài đặt và chạy pibot:

Chay ban do cả 3 terminal cần chạy các dòng lệnh sau:

echo $ROS_IP // Kiểm tra biến tham số ROS đã cài chưa

export ROS_IP=$(hostname -I | awk '{print $1;}')

export ROS_HOSTNAME=$ROS_IP

export ROS_MASTER_URI=http://$ROS_HOSTNAME:11311

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.101:11311

Terminal 1: Chạy điều khiển

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

Tham khảo:

https://automaticaddison.com/how-to-launch-the-turtlebot3-simulation-with-ros/

https://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/simulation/

https://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/nav_simulation/

https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

Bài 4: Thiết kế mô hình different drive bot trên gazebo và thêm plugin điều khiển từ ROS

https://www.theconstructsim.com/how-to-build-a-differential-drive-simulation/

https://classic.gazebosim.org/tutorials?tut=build_robot&cat=build_robot

Mo hinh co san: https://github.com/devanshdhrafani/diff_drive_bot

Đọc hiểu các dòng lệnh trong file sdf

Các bạn chụp ảnh màn hình máy tính đã chạy được chương trình vào nộp lên microsoft team.

Bài 5: Tìm hiểu các thuật toán tìm kiếm path planning

https://github.com/RuslanAgishev/motion_planning

Tìm hiểu chỉnh sửa code

Làm bài tập HW 1,2,3

TIm hieu thuat toan A*

https://www.youtube.com/watch?v=-L-WgKMFuhE&t=146s&ab_channel=SebastianLague

Tìm hiểu thuật toán RRT, RRT *

https://www.youtube.com/watch?v=Ob3BIJkQJEw&ab_channel=AaronBecker

Bài 6: Chạy thuật toán tìm kiếm RRT

https://github.com/mech0ctopus/rrt-global-planner

http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/Writing%20A%20Global%20Path%20Planner%20As%20Plugin%20in%20ROS

II. Bài tập thuật toán theo giáo trình

HW1 after Lecture 2 : Làm bài tập theo hướng dẫn, chụp ảnh màn hình kết quả nộp lên team

https://drive.google.com/file/d/1QIRH1KrWhcG6FSj_z8g2TAnIqdqlfrHk/view?usp=sharing

Một số mô hình xe tự hành dùng Omni Wheel

How to choose the right AMR (MiR's Autonomous Mobile Robots)

2. Autonomous Navigation Mobile Robot using ROS | Jetson Nano | RPLidar | Differential Drive Kinematics

3. NVIDIA JetBot: Jetson Nano Vision-Controlled AI Robot

4. 3WD Omni Wheel Arduino Robot Car C008

Một số mô hình xe tự hành 2 bánh

1. Autonomous mobile platform with vacuum cleaning

2. Autonomous mobile platform with vacuum cleaning