Master ME4512 Autonomous Mobile Robot

Project môn học:  

Tìm hiểu về xe tự lái trong cuộc thi bosch-future-mobility-challenge  

Tài liệu lập trình: 

https://drive.google.com/drive/folders/1Y4YTGSxzGTCXdKqHomPSifgLwRHjYLqq?usp=sharing

Thông tin về cuộc thi xe tự lái: 

 https://bosch-future-mobility-challenge-documentation.readthedocs-hosted.com/data/hardwaresetupofcar.html

Video ví dụ nội dung cuộc thi bên Lạc Hồng: https://www.youtube.com/watch?v=oZCAft02yx

I. Bài Tập thực hành môn học:

Bài 1:  Cài đặt UBUNTU và ROS 1

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

1. Cài đặt hệ điều hành Ubuntu 20.04:

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/

 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  20.04 :

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/

Bai 4. Chay xe Bosh:

Chay duoc mo phong xe tu lai BFMC 2024 

https://bosch-future-mobility-challenge-documentation.readthedocs-hosted.com/data/simulator.html

B1: $ mkdir -p ~/tenmuondat_ws/src

$ cd ~/catkin_ws/src   

Vào thư mục source để tải package bạn cần chạy về 

Tai thu muc simulator ve thu muc src trong work space: 

https://drive.google.com/file/d/1IvaaRDnJoXK-7P07hSUjgM3xBcIibdAM/view?usp=sharing

THam khao ban goc : ~/catkin_ws/src$ git clone https://github.com/ECC-BFMC/Simulator.git

catkin_ws$  catkin_make       // de complice chuong trinh

B2: Tìm file catkin_ws/setup.bash, them  2 đường dẫn GAZEBO và MODEL ROS theo đúng địa chỉ trên máy

/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator   Thanh dia chi folder o may cua ban:

export GAZEBO_MODEL_PATH="/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator/models_pkg:$GAZEBO_MODEL_PATH"

export ROS_PACKAGE_PATH="/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator:$ROS_PACKAGE_PATH"

Kiem tra bang lenh : 

echo $ROS_PACKAGE_PATH   //co duong dan den ros

/opt/ros/noetic/share

echo $GAZEBO_MODEL_PATH    //

/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator/models_pkg:

B2.1: Tim file : catkin_ws/src/Simulator/models_pkg/track/materials/scripts/bfmc_track.material

Sua noi dung:       thanh texture 2021_VerySmall.png ban do nho giam dung luong

texture_unit

{

  texture 2021_VerySmall.png

}

B3: 

Terminal 1: 

source devel/setup.bash

roslaunch sim_pkg map_with_all_objects.launch    // Hoac 

roslaunch sim_pkg map_with_car.launch     // Cho nhe do nang may

Terminal 2: 

source devel/setup.bash

rosrun example camera.py

Terminal 3: 

Sua file : control.py

Thay dia chi 2 dong: /home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator   Thanh dia chi folder o may cua ban:

Line 345 346:

PATH_TO_MODEL = '/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator/example/src/detect.tflite'

PATH_TO_LABELS = '/home/bblab7490/Documents/02_BFMC_Challenge/catkin_ws/src/Simulator/example/src/labelmap.txt'

Sau do: 

source devel/setup.bash

rosrun example control.py

Ghi chu: 

Neu bao loi thieu thu vien tensorflow : 

$ pip install tensorflow==2.8.0

May nao chua co Pip cai dat theo google keywords

How to install pip ubuntu

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 5:  Điều khiển Xe từ máy  khách  client 

Mở 1 terminal chạy  các lệnh sau:

     ifconfig    // Kiem tra ip  vi du hien la inet 192.168.10.102

      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://192.168.10.102:11311 

      Kiem tra ket noi: 

      ping 192.168.10.102    Co ket noi la ok 

64 bytes from 192.168.10.102: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.031 ms

     rostopic list 

      rosrun example control_org.py

Bài 6: Tu lap trinh xe chay theo lan duong "Lane navigation" 

Tai file huong dan: Lane navigation.. va DeepPiCar... tu google drive:

https://drive.google.com/drive/folders/1Y4YTGSxzGTCXdKqHomPSifgLwRHjYLqq?usp=sharing

Tao file chuong trinh Python de xe tu dong chay theo lan duong.

Vi du mau: 

copy 2 file bblab_lane_navigation.py va basic_lane_navigation.py vao thu muc catkin_ws/src/Simulator/example/src

O Bai 4, B3, Terminal 3  chay lenh: 

rosrun example basic_lane_navigation.py    

Tham khao: 

Tu code xu ly nhan dang lan duong

https://pysource.com/2018/03/07/lines-detection-with-hough-transform-opencv-3-4-with-python-3-tutorial-21/

https://www.youtube.com/watch?v=fclTFQQvQFQ&ab_channel=ProgrammingKnowledge

rostopic echo /automobile/localisation  // 

Bài 7:

https://colab.research.google.com/github/EdjeElectronics/TensorFlow-Lite-Object-Detection-on-Android-and-Raspberry-Pi/blob/master/Train_TFLite2_Object_Detction_Model.ipynb

Phu luc cho may chu: 

      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

$ rostopic info /automobile/command

rostopic pub /automobile/command std_msgs/String "data: '{\"action\": \"1\", \"speed\": 0.09}'"

rostopic pub /automobile/command std_msgs/String "data: '{\"action\": \"1\", \"speed\": 0.00}'"

Kiem tra tin hieu duoc gui chua : 

rostopic echo /automobile/command

Một số mô hình xe tự hành dùng Omni Wheel