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simulador_ros.md

File metadata and controls

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Simulador de Turtlebot

Referência: Livro ROS Robot Programming (disponível em PDFs) Capítulos 5 e 6.

Abra um terminal. Dica: Ctrl Alt T abre terminais no Ubuntu

IMPORTANTE: atualizar a chave do repositório

Independentemente se o seu Ubuntu foi fornecido pelo laboratório, você deve executar os comandos abaixo

sudo apt install curl # if you haven't already installed curl
curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -

Sempre faça isto antes de instalar novos pacotes do ubuntu:

sudo apt update

Se você não usa o Linux fornecido pelo laboratório, faça as etapas a seguir

Vamos os certificar de que temos alguns softwares essenciais para o Turtlebot 3:

sudo apt install ros-noetic-turtlebot3-msgs

Vamos nos certificar de que já temos os softwares do Turtlebot (só precisa ser feito uma vez):

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/ros-teleop/teleop_twist_keyboard.git    
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_applications.git  

cd ~/catkin_ws
catkin_make

Se você usa o Linux fornecido pelo laboratório, faça a etapa a seguir

Instale este pacote:

sudo apt install ros-noetic-turtlebot3-simulations

Digite apenas os seguintes comandos:

cd ~/catkin_ws
catkin_make

Eliminando conflitos de configuração com o robô real

Abra seu .bashrc e comente (colocando um caracter #) as linhas que definem as variáveis ROS_IP e ROS_MASTER_URI. Salve em seguida

Você pode editar usando o VS Code:

cd ~
code .bashrc

No nosso arquivo encontramos (perto do final) a seguinte linha:

source ~/robotica.sh

Isso é sinal que as configurações de Robótica estão num arquivo separado chamado robotica.sh. Vamos a ele:

code robotica.sh

Exemplo de como deve estar o arquivo. Certifique-se de que as variáveis ROS_MASTER_URI e ROS_IP estão desabilitadas. Estas variáveis são úteis somente quando trabalhamos com o robô real:

#############
# Robotica  #
#############

export IPBerry=192.168.50.250
# CANCELE  com # as linhas ROS_MASTER_URI  e ROS_IP se estiver usando com Gazebo, Sphinx ou Bebop
#export ROS_MASTER_URI="http://"$IPBerry":11311" 
#export ROS_IP=`hostname -I`

#escolha qual o modelo robo sera usado no simulador
export TURTLEBOT3_MODEL=burger

Feche o terminal e abara um novo para carregar as alterações.

Verificando se o simulador funciona

Tentar ver se o simulador do robô funciona:

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_pi
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

É comum que na primeira vez que se executa o simulador haja demora para este abrir porque os modelos 3D estão sendo baixados. Seu computador precisa ter acesso à internet para funcionar.

O script simulador_turtle.sh já contém estes comandos, para conveniência.

De permissão para executar com os comandos a seguir;

cd ~/catkin_ws/src/robot21.1/guides
chmod +x simulador_turtle.sh
./simulador_turtle.sh

Mudando o cenário

Dica: como vamos precisar abrir vários emuladores do terminal, recomenda-se usar o terminator

sudo apt install terminator

Podemos trocar o cenário mudando o launch file. Este abre com o robô em uma casa

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_pi
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch

Em outro terminal podemos observar a visão que a câmera do robô proporciona:

rqt_image_view

Ainda em outro, podemos ter o controle remoto. Pilote o robô pelo cenário:

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

Neste ponto sua tela deve estar parecida com a figura abaixo:

Simulador com teleop

Nota: Quando usar cenários padrão do Turbletbot aconselhamos a usar export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_pi, mas para o robô físico é necessário ter export TURTLEBOT3_MODEL=burger . Esta sugestão é porque o burger simulado não tem câmera, e o Waffle_Pi tem.

Quando forem cenários customizados pelo Insper e o robô com garrinha o burger vai ter câmera

Explorando as ferramentas do ROS

Vamos executar o RViz, que é uma ferramenta importante de monitoramento de dados de sensores e estado interno do robô, em um novo terminal, execute:

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

O resultado deve ser parecido com o da imagem abaixo:

Rviz mostrando o retorno do LIDAR

Observando comandos com o terminal

Digite o comando abaixo para receber updates sobre o scan laser do robô em tempo real:

rostopic echo /scan

Para enviar comandos para o robô a partir do terminal, tente fazer:

rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist  '{linear:  {x: 0.1, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0,y: 0.0,z: 0.0}}'

O comando acima publica no tópico cmd_vel a uma taxa de $10Hz$ comandos para o robô andar 0.1m.

Todos os tópicos

Para ver todos os tópicos suportados pelo robô em questão, sigite:

rostopic list

No caso de estar conectado ao simulador, o output deve ser assim:

borg@ubuntu:~/catkin_ws/src/meu_projeto/scripts$ rostopic list
/camera/parameter_descriptions
/camera/parameter_updates
/camera/rgb/camera_info
/camera/rgb/image_raw
/camera/rgb/image_raw/compressed
/camera/rgb/image_raw/compressed/parameter_descriptions
/camera/rgb/image_raw/compressed/parameter_updates
/camera/rgb/image_raw/compressedDepth
/camera/rgb/image_raw/compressedDepth/parameter_descriptions
/camera/rgb/image_raw/compressedDepth/parameter_updates
/camera/rgb/image_raw/theora
/camera/rgb/image_raw/theora/parameter_descriptions
/camera/rgb/image_raw/theora/parameter_updates
/clock
/cmd_vel
/gazebo/link_states
/gazebo/model_states
/gazebo/parameter_descriptions
/gazebo/parameter_updates
/gazebo/set_link_state
/gazebo/set_model_state
/imu
/joint_states
/odom
/rosout
/rosout_agg
/scan
/tf