PROS Application

Authors:

• 陳麒麟
• 曾裕翔
• 林庭琮
• 鍾博丞

Advising professor:

• 蘇文鈺

Workflow Diagram

Feature

This project contains the following 3 features shown above.

• SLAM

  • SLAM for real car
  • SLAM for Unity

• Store SLAM map

• Localization and Navigation

  • Localization and Navigation for real car
  • Localization and Navigation for Unity

• Depth Camera

  • Astra camera
  • Dabai camera

Get Started

Execute control.sh to start.

• Main menu
  • Enter number to execute the script.
  • Enter s to show running processes.
  • Enter d to shutdown all child processes.
  • Enter q to quit the control process.
• Running process state
  • You will enter this state after executing scripts.
  • Single press b to return to the main menu without terminating the script.
  • Single press q to terminate the script and return to the main menu.

Dev Note

• Compatible with docker-compose and docker compose.

• The destructor for each unit shell script is written in utils.sh, which is triggered by SIGINT.

• The control.sh triggers each destructor of the child process by sending SIGINT to them.

• The command for removing items in the bash array has a known issue. It will remain an empty string after removing the item.

  # Remove the process from child_pids array
  child_pids=("${child_pids[@]/$script_pid}")

• The code structure

  control.sh ---> camera_astra.sh			---> utils.sh
              |-> camera_dabai.sh			-|
              |-> localization_unity.sh	-|
              |-> localization_ydlidar.sh	-|
              |-> localization.sh			-|
              |-> slam_unity.sh			-|
              |-> slam_ydlidar.sh			-|
              |-> slam.sh					-|
              |-> store_map.sh			-|
  

設定 USB Rule

將 lidar、ESP32 的 USB設定成讀取以下名稱 (可查閱 udev 相關資料)

• 前面的 esp32: usb_front_wheel
• 後面的 esp32: usb_rear_wheel
• lidar: usb_lidar
• Reference

設定 Lidar Baud Rate

每個 lidar 都有屬於 baud rate 需要設定，若執行 slam 的 compose 檔案發現 lidar 不能啟動時，請看 lidar 型號查詢該 lidar 的 baud rate 是多少

ex. SLAMTEC_rplidarkit_usermanual_S2_v1.1_en.pdf

啟動 Compose 檔案順序

docker-compose -f <your-compose-file.yml> up

1. 啟動 pros_app :

   1. docker-compose_slam.yml (做並使用 fox glove 的 rosbridge 連接觀看點雲圖)

2. 啟動 pros_car :

   1. 根據車型啟動 car_control_2.sh or car_control_4.sh 腳本
   2. 控制車子掃描地圖 (可用fox glove觀察)

3. 啟動 pros_app:

   1. docker-compose_store_map.yml，將目前 slam 製作成地圖

4. 關閉 pros_app 的 docker-compose_slam.yml，並開啟 pros_app (因為 slam 和 localization 不能同時開) :

   1. docker-compose_localization.yml，並用 fox glove 查看目前車子的位置並做定位後修正目前點雲圖

   https://inegm.medium.com/persistent-names-for-usb-serial-devices-in-linux-dev-ttyusbx-dev-custom-name-fd49b5db9af1

Docker Bridge Network (doc written at 2024.02.29)

使用 port 對應會造成網路嚴重延遲，為了解決這個問題，我們新增了自定義的 bridge network

networks:
  my_bridge_network:
    driver: bridge

執行時，若機器上的 docker 原本沒有 pros_app_my_bridge_network，則會自動新增

若是需要在執行 docker-compose 前就先行使用此 bridge network，亦可自行新增

docker network create --driver bridge pros_app_my_bridge_network

ROS2 Image Transport Plugins

我們使用了 ros-humble-image-transport-plugins ros-humble-theora-image-transport ros-humble-compressed-depth-image-transport ros-humble-compressed-image-transport 來實現影像壓縮，這些可以從 apt 進行安裝

原本傳送 640*480@30Hz 的原始影像，有 640*480*30Hz*8bits*3channels/1024/1024 = 210.9375 Mbps，經由影像壓縮之後，已經成功壓到 24~32Mbps 左右，壓縮率為驚人的 15.17%

在 Linux 系統中，可以使用 bmon 得知網路頻寬流量

這個 node 是讀取 /camera 的 topic，經處理後 redirect 到 /out 這個新的 topic，使用者只須從 rviz 或 foxglove 選取壓縮之後的 topic 即可