Raspberry Pi 설정 - ROS2

STELLA N5 로봇에는 SBC(Single Board Computer)로 Raspberry Pi 5가 탑재됩니다. 초기 설정이 완료된 이미지가 구워진 SD 카드가 기본으로 제공됩니다.

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Raspberry Pi 설정 - ROS2

STELLA N5 로봇에는 SBC(Single Board Computer)로 Raspberry Pi 5가 탑재됩니다. 초기 설정이 완료된 이미지가 구워진 SD 카드가 기본으로 제공됩니다.

Raspberry Pi 관련 확인 사항

기본 제공되는 SD카드는 Raspberry Pi OS Bookworm, ROS2 Jazzy 그리고 STELLA 관련 패키지가 모두 설치된 이미지가 구워진 SD카드입니다.
SD카드에 IMG를 다시 설치하려면 다음 링크에서 .img 형식 이미지 파일을 다운로드하여 재설치하시면 됩니다.
제공되는 Raspberry Pi OS의 초기 비밀번호는 1 입니다.
다음 링크에서 stella_n5_bookworm_ros2.img 파일을 다운로드할 수 있습니다.

제공된 .img 파일 대신 사용자가 직접 설치하는 경우, 다음 과정을 참고하여 OS와 ROS2를 설치합니다.

Raspberry Pi OS 설치

STELLA N5의 Raspberry Pi에 Raspberry Pi OS를 설치합니다.
설치 방법은 다음 링크를 참고하십시오.

ROS2 한 줄 설치

다음 명령어를 사용하여 ROS2 한 줄 설치가 가능합니다.

한 줄 설치를 완료했다면, 아래의 "STELLA N5 패키지 설치"부터 진행하십시오.

한 줄 설치에 오류가 발생하면, 아래의 메뉴얼에 따라 수동으로 설치해 주십시오.

wget https://raw.githubusercontent.com/ntrexlab/ROS_INSTALL_SCRIPT/main/install_ros2_jazzy_pios.sh && chmod 755 ./install_ros2_jazzy_pios.sh && bash ./install_ros2_jazzy_pios.sh

OS 최신 업데이트

Raspberry Pi OS를 설치한 후, 다음 명령어를 사용하여 최신 버전으로 업데이트합니다.

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade -y

ROS2 설치

Raspberry Pi OS에 ROS2를 설치합니다.

wget https://s3.ap-northeast-1.wasabisys.com/download-raw/dpkg/ros2-desktop/debian/bookworm/ros-jazzy-desktop-0.3.2_20240525_arm64.deb

실행 권한 부여

sudo chmod 644 ./ros-jazzy-desktop-0.3.2_20240525_arm64.deb
sudo apt install ./ros-jazzy-desktop-0.3.2_20240525_arm64.deb

환경 설정

sudo nano ~/.bashrc

사진처럼 .bashrc에 다음 내용을 추가하고 저장합니다.

source /opt/ros/jazzy/setup.bash
source ~/jazzy_ws/install/local_setup.bash
source ~/colcon_ws/install/local_setup.bash

환경 설정 적용

source ~/.bashrc

아래와 같은 에러 메시지가 표시될 수 있지만, 메뉴얼을 따라 진행하면 해결되는 문제이므로 무시해도 됩니다.

-bash: /home/pi/jazzy_ws/install/local_setup.bash: No such file or directory

-bash: /home/pi/colcon_ws/install/local_setup.bash: No such file or directory

STELLA N5 패키지 설치

관련 패키지 설치

sudo apt install python3-rosinstall-generator

sudo apt install -y build-essential cmake python3-argcomplete python3-rosinstall-generator python3-rosinstall python3-pip

sudo pip3 install --break-system-packages colcon-common-extensions colcon-ros

pip3 install empy==3.3.4

error: externally-managed-environment 에러가 발생하시는 경우,

/usr/lib/python3.11 경로에 있는 EXTERNALLY-MANAGED 파일을 삭제한 후 다시 설치하십시오.

librealsense 라이브러리 설치

cd ~/
git clone https://github.com/IntelRealSense/librealsense.git
cd librealsense
mkdir build && cd build
cmake .. -DBUILD_EXAMPLES=true -DFORCE_LIBUVC=true -DBUILD_WITH_CUDA=false -DBUILD_PYTHON_BINDINGS=false
make -j$(nproc)
sudo make install

ROS2 패키지 설치

mkdir -p ~/jazzy_ws/src
cd ~/jazzy_ws/src
git clone https://github.com/ros/joint_state_publisher.git -b ros2
git clone https://github.com/ros/filters.git -b ros2
git clone https://github.com/ros/angles.git -b ros2
git clone https://github.com/ros/diagnostics.git -b ros2-jazzy
git clone https://github.com/ros-perception/laser_filters.git -b ros2
git clone https://github.com/ros-perception/image_common.git -b jazzy
git clone https://github.com/ros-perception/image_transport_plugins.git -b jazzy
git clone https://github.com/ros-perception/vision_opencv.git -b humble
git clone https://github.com/ros-perception/perception_pcl.git -b jazzy
git clone https://github.com/ros-perception/pcl_msgs.git -b ros2
git clone -b jazzy https://gitlab.com/boldhearts/ros2_v4l2_camera.git

cd ~/jazzy_ws
colcon build
source ~/.bashrc

cv_bridge/cv_bridge.hpp를 불러오지 못하는 에러가 발생하는 경우,

해당에러가 발생한 파일에서

#include <cv_bridge/cv_bridge.hpp>를

#include "cv_bridge/cv_bridge.h" 로 변경하십시오.

SELLA N5 패키지 설치

mkdir -p colcon_ws/src

cd ~/colcon_ws/src/
git clone https://github.com/ntrexlab/STELLA_N5_ROS2.git
cd ~/colcon_ws/src/STELLA_N5_ROS2/stella_teleop_bluetooth/stella_teleop_bluetooth/
chmod +x stella_teleop_bluetooth.py

Hailo AI HAT+ 관련 라이브러리 설치

sudo apt update
sudo apt full-upgrade
sudo apt-get install libgstreamer1.0-dev gir1.2-gst-plugins-base-1.0 -y
sudo apt install hailo-all -y
sudo reboot

cd ~/
git clone https://github.com/hailo-ai/hailo-rpi5-examples.git
cp /home/pi/colcon_ws/src/STELLA_N5_ROS2/stella_hailo_rpi5_ros2_examples/install_ros2.sh /home/pi/hailo-rpi5-examples
cd /home/pi/hailo-rpi5-examples
chmod +x install_ros2.sh
./install_ros2.sh

Serial 통신설정

cd ~/colcon_ws/src/STELLA_N5_ROS2/stella_bringup
sh create_udev_rules.sh
ls -al /dev/A* /dev/R* /dev/M*

Device 목록에 RPLIDAR, RPLIDAR2, AHRS, MW, BT 항목이 생성된 것을 확인할 수 있습니다.

패키지 컴파일

다음 명령어를 사용하여 패키지를 컴파일합니다.

source ~/.bashrc
cd ~/colcon_ws
colcon build --symlink-install

Raspberry Pi SD 카드 설정

Raspberry Pi에 장착된 SD카드의 모든 용량을 활용할 수 있도록 다음의 과정을 진행합니다.

sudo raspi-config
    -> 6 Advanced Options를 선택
    -> A1 Expand Filesystem을 선택

PCIe 3.0 속도 설정

AI HAT+ 의 Hailo 칩이 최고 성능을 발휘할 수 있도록 다음 과정을 진행합니다.

sudo raspi-config
    -> 6 Advanced Options를 선택
    -> A8 PCIe Speed을 선택
    -> Yes 선택

NTP(Network Time Protocol) 서버를 이용한 시간 설정

sudo ntpdate ntp.ubuntu.com

설정 파일 수정을 통한 USB 전류 제한 해제

sudo nano /boot/firmware/config.txt

아래의 사진처럼 파일에 다음 줄을 추가하고 저장합니다.

usb_max_current_enable=1

sudo reboot

SSH를 이용하여 원격 접속 확인

Raspberry Pi에 원격으로 접속할 수 있도록 다음 과정을 진행합니다.

sudo raspi-config
    -> 3  Interface Options를 선택
    -> P2 SSH를 선택하여 SSH를 Enable 함

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