ME4512 Autonomous Mobile Robot

ME4512 Autonomous Mobile Robot - Robot tự hành

Sáng Thứ 6, Tiết 1-3, 6h45- 8h55 , Mã lớp học trên team:   Teamcode :  mg3n25c

Giáo trình: 

Introduction to Autonomous Mobile Robots, 2004. Roland Siegwart and Illah R. Nourbakhsh

Tài liệu bài giảng tiếng anh:

https://asl.ethz.ch/education/lectures/autonomous_mobile_robots/spring-2020.html

Link tải full google drive: 

https://drive.google.com/drive/folders/1NZaiy-0S4KbtwfU9n9dsiQTA5Hlh65i9?usp=sharing

Bài Tập theo tài liệu bài giảng slide tiếng anh ở trên:

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

Bài 1: Cài đặt Phần mềm mô phòng, chạy test trên Matlab

Tài liệu https://asl.ethz.ch/education/lectures/autonomous_mobile_robots/spring-2020.html

Ex1 25.02.2020   Introduction to V-​Rep Simulator

Exercise 1 (ZIP, 3.3 MB) K. Bodie, L. Schmid

Bài 2:   Giải động học và điều khiển robot Kinematics & Control of a Differential Drive Vehicle

Các bạn copy code file matlab vào nộp  lên  microsoft team.

.....

Project cuối kỳ:  

Làm sản phẩm tham gia một trong các cuộc thi sau

UET MAKERTHON 2023 Xe dò line

https://sites.google.com/view/hustroboticsclub/projects/8-mcr-microcontroller-car-rally

HUST ROBOT ARENA 𝟐𝟎𝟐3 Đấu trường robot

https://www.facebook.com/hustrobotarena/posts/pfbid0wHRnaVR71Wdj7rBvm8tQzr2zFf4rHFahoEstaSuDnUU2LmWqXq5694UqY9wsQhaWl

BEST PROJECT 2023: MICROMOUSE

https://sites.google.com/view/hustroboticsclub/projects/7-micromouse-contest

(Nhóm từ 2-5 thành viên (không nhiều hơn 5, không ít hơn 2, bạn nào lẻ phải chủ động tự tìm nhóm để ghép vào):

Các bạn tải file lên Link Google Drive Folder trong đó  chứa thuyết minh đồ án, bản vẽ, code lập trình, video chạy thực tế, ....

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

            Độ dài: 8 - 10 trang, Có trang phân công nhiệm vụ từng thành viên của nhóm.

NHỚ BẬT CHẾ ĐỘ SHARE  sau đó chia sẻ link lên Google sheet sau:

Sáng Thứ 6, Tiết 1-3, 6h45-8h55  DANH SÁCH ĐỘI ĐĂNG KÝ THI ĐẤU

Đăng ký Chia nhóm làm project cuối kỳ theo link sheet: 

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1EcUG33_Wsr9dEmWTwocUOlbld3b917rKTBNpqeKvpaY/edit?usp=sharing

Mẫu báo cáo cuối kỳ:

https://docs.google.com/document/d/1JDUE5Kima3DLZJdCL-pFhql79XD1H6R4n0R3FZappww/edit?usp=sharing

Mẫu Slide: 

2. Yêu cầu

- Tiểu luận báo cáo  8-10  trang  (nộp) 

+ Giới thiệu đề tài 

+ Phương pháp giải quyết vấn đề

+ Các kết quả đạt được

+ Kết luận 

3. Tính điểm

-  Đăng  ký tham gia Projects  ( Trung bình 5)  

-  Có cố gắng chế tạo robot nhưng chưa chạy được(Trung bình 8)  

-  Có robot tham gia thi đấu ( Trung bình 8.5)  

-  Top 8 được ( Trung bình 10) 

-  Xếp thứ 8 -16 ( Trung bình 9,5)   

-  Xếp thứ 17 -trở xuống ( Trung bình 9)  

Giữa kỳ: Kiểm tra tiến độ hoàn thành Projects 

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 2

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

1. Cài đặt hệ điều hành Ubuntu 22.04:

   • CÁCH 1: (Khuyến khích) Cài trực tiếp trên máy chạy song song 2 hệ điều hành Window và Ubuntu. Tạo một Partion khoảng 30G ~

https://ubuntuhandbook.org/index.php/2022/04/install-ubuntu-2204-step-by-step/

Chọn Step 5: Manually create system partition để tạo partition cài Ubuntu song song với window, hay ubuntu bản cũ hơn

 2. Cài đặt hệ điều hành ROS2 humble:

https://docs.ros.org/en/humble/

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 các bài cơ bản Beginer level trong ROS2

Học bài Beginner: CLI tools , Beginner: Client libraries

https://docs.ros.org/en/iron/Tutorials.html

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:

I. Chạy mô phỏng robot trên Ros2 : 

https://automaticaddison.com/how-to-simulate-a-robot-using-gazebo-and-ros-2/

Tới đoạn chạy code: 

colcon build --packages-select warehouse_robot_spawner_pkg

cd ~/dev_ws/

Cần khai báo package cho ros biết bằng lệnh:

source install/setup.bash

Type the following command để chạy mô phỏng trên máy của các bạn. 

Terminal 1:  ros2 launch warehouse_robot_spawner_pkg gazebo_world.launch.py

Terminal 2:  ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard --ros-args --remap /cmd_vel:=/demo/cmd_vel

II. Chạy điều khiển robot mô phỏng trên máy chủ thầy Bá: 

Step1: Kiểm tra ROS_DOMAIN_ID bang lệnh: 

printenv | grep ROS

Hiện lên: 

ROS_VERSION=2

ROS_PYTHON_VERSION=3

ROS_DOMAIN_ID=88

ROS_LOCALHOST_ONLY=0

ROS_DISTRO=humble

Nếu ROS_DOMAIN_ID=0 thì cần đổi lại 88 cùng ID với máy thầy

export ROS_DOMAIN_ID=88

hoặc dùng lệnh : echo "export ROS_DOMAIN_ID=<your_domain_id>" >> ~/.bashrc

Step2:  Kiểm tra IP cần có 2 số đầu là 10.13

~$ hostname -I

10.13.xxx.xxx 

Sau đó: 

Check connection: 

$ ping 10.13.82.107 

PING 192.168.43.56 (192.168.43.56) 56(84) bytes of data.

64 bytes from 192.168.43.56: icmp_seq=1 ttl=64 time=128 ms

64 bytes from 192.168.43.56: icmp_seq=2 ttl=64 time=136 ms

Step3: 

Kiểm tra kết nối tới máy thầy Bá bằng lệnh hiện các topic

bblab2204@bblab2204:~$ ros2 topic list

/clock

/demo/laser/out

/demo/odom

/demo_nhom1/laser/out

/demo_nhom1/odom

/demo_nhom10/laser/out

/demo_nhom10/odom

/demo_nhom2/laser/out

/demo_nhom2/odom

......

Nếu lỗi không hiện topic cần restart lại ros2 daemon

$ ss -tulw

$ ros2 daemon stop $ ros2 daemon start

Các bạn chạy máy ảo thiết lập trong Virtual machine: 

menu/ edit/ Networksetting -> Advanced setting : Bridge network   : VmA0

In Ubuntu machine file: Select connect to VmA0

Set manual IP in Ubuntu system: 

IP4   Manual   Adress 10.13.82.xxx    Netmask 255.255.255.0

Lỗi gazebo chưa tắt hoàn toàn khi dùng Ctl + Z

~/ros2_ws$ ps aux | grep gzserver

~/kill -2 <pid associated with gzserver>

Step 4: Chạy điều khiển robot của nhóm: 

~$ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard --ros-args --remap /cmd_vel:=/demo_nhomx/cmd_vel 

dùng nút X và C để giảm tốc độ xuống  0.1  và góc quay xuống 0.1

Kiểm tra đã gửi tín hiệu bằng lệnh: 

rbblab2204@bblab2204:~/ros2_ws$ ros2 topic echo /demo_nhom1/cmd_vel 

linear:

  x: 0.0

  y: 0.0

  z: 0.0

angular:

  x: 0.0

  y: 0.0

  z: 0.0

---

Bài 4:

Chạy mô phỏng robot trên Ros2 : 

https://docs.ros.org/en/iron/Tutorials/Intermediate/URDF/Using-URDF-with-Robot-State-Publisher.html

mkdir -p ~/second_ros2_ws/src  # change as needed

cd ~/second_ros2_ws/src

git clone https://github.com/benbongalon/ros2-urdf-tutorial.git

cd ~/second_ros2_ws

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

sudo apt-get -y install python3-rosdep2

Chạy rosdep init 

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

https://installati.one/install-python3-rosdep2-ubuntu-22-04/

colcon build 

source install/setup.bash

Terminal 1: ros2 launch urdf_tutorial demo.launch.py

Terminal 2:  rviz2 -d ~/third_ros2_ws/src/ros2-urdf-tutorial/urdf_tutorial/urdf/r2d2.rviz

Bài 5: Chạy mô phỏng micromouse trên gazebo

https://github.com/KalyaniKasar1/Micromouse-Eklavya

Một số mô hình xe tự hành dùng Omni Wheel