UKU

UKU on Tallinna Tehnikaülikooli tudengite poolt valmistatud mobiilne robotiplatvorm. UKU robotiga eksperimenteerimiseks on loodud Gazebo simulaatori mudel. See võimaldab igaühel kodust lahkumata robotit programmeerida. Kui programm simulaatoris töötab on võimalik see lihtsalt roboti peale tõsta.

UKU peamiseks anduriks on lidar. Lidarid on väga head ümbruskonna tajumiseks, see eest on need on ka väga kallid. Sellepärast puudub tavaliselt isiklikel robotitel lidarite kasutamise võimalus. UKU kasutab lidarit Velodyne VLP-16. Lidaril on 16 kanalit ja selle nägemisnurk on 360°. See tähendab seda, et lidar kiirgab igas suunas vertikaalselt 16 kiirt. Tegu on solid state lidariga, mis tähendab seda, et lidaril pole liikuvaid osi.

Lidar võimaldab laserkiirte abil saada ümbruskonnast punktipilve, mis on väga kasulik automaatseks navigeerimiseks. Mida rohkem on lidaril kanaleid ja mida suurem selle resolutsioon, seda parema lidaripildi saame.

UKU roboti peal olev lidar maksab umbes 4000€. Selline hind on enamusele isiklikuks kasutamiseks liiga suur. Üks populaarsemaid odavamaid lidareid on RPlidar. RPlidar A1 maksab umbes 100€ ja RPlidar A3 600€. Lidarid erinevad peamiselt resulutsiooni ja sageduse poolest.

Rplidari nägemisnurk on 360°, aga sellel on ainult üks kanal. Selletõttu on lidari väljund kahe dimensiooniline. Sellised lidarid on väga hea valik siseruumis navigeerimiseks.

Gazebo simulaatoris on ka võimalik lidarit simuleerida. Paljud lidari tootjad on ka internetis avaldanud lidarite mudelid (URDF). See teeb lidari lisamise oma roboti mudelile väga lihtsaks. Ametliku VLP-16 mudelit kasutatakse ka UKU roboti simulatsiooni puhul.

Robotiga eksperimenteerimiseks on loodud vajalikud mudelid ja teegid, et robotit saaks Gazebos simuleerida. Mugavamaks kasutamiseks on terve ROSi tööruum laetud üles giti repositooriumisse. Simulatsiooni kasutamiseks tuleb lihtsalt töökeskkond alla laadida ja vajalikud teegid paigaldada.

Alustame repositooriumi kloonimisega:

 $ sudo apt install git
 $ git clone http://gitlab.robolabor.ee/ingmar05/uku_simulation_ws
 

Paigalda vajalikud teegid ja kompileeri:

 $ cd uku_simulation_ws
 $ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
 $ catkin_make
 $ source devel/setup.bash
 

Selleks, et ei me ei peaks uue terminali akna avamisel iga kord töökeskkonna hankima võime lisada selle rea .bashrc faili:

 $ echo "source ~/uku_simulation_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
 

Selleks, et ei peaks iga kord käsitsi õigete parameetritega mitut sõlme käivitama on loodud käivitusfailid (.launch). Neid kasutades on ühe käsuga võimalik käivitada roscore ja mitu erinevat sõlme õigete parameetritega. Selleks, et käivitada kõik vajalikud sõlmed roboti simuleerimiseks on loodud käivitusfail nimega uku_vehicle.launch.

Käivita simulatsioon:

 $ roslaunch uku_vehicle_gazebo uku_vehicle.launch
 

Nüüd peaks avanema Gazebo simulaator ja Rviz. Gazebo virtuaalses maailmas peaks nähtaval olema UKU robot.

Gazebo kasutajaliidest kasutades saame virtuaalsesse maailma lisada objekte.

Tööruumiga tuleb kaasa ka roboti kaugjuhtimise sõlm.

Käivita teises aknas kaugjuhtiminse sõlm:

 $ rosrun ackermann_drive_teleop keyop.py
 

Nüüd peaksime saama robotit klaviatuuriga juhtida.

Käivitusfail käivitas ka Rviz visualiseerimise tööriista. Rviz aken avades näeme 3D lidari pilti ja roboti mudelit.