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Diferenzas

Isto amosa as diferenzas entre a revisión seleccionada e a versión actual da páxina.

@@ Liña 1: / Liña 1: @@
+====== Instalación y configuración de ROS (26 dic) ======
+Cada versión de ROS soporta un máximo de tres versiones de ubuntu, por lo que conviene tener claro qué versión vamos a instalar.
+Para Ubuntu 12.10 debemos instalar ROS groovy.
+==== Ubuntu 12.10 ====
+== Instalación de ROS Groovy ==
+Añadir los repositorios de ros-groovy para ubuntu 12.10 (a 12 dic 2012)
+<code>
+sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu quantal main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
+wget http://packages.ros.org/ros.key -O - | sudo apt-key add -
+sudo apt-get update
+sudo apt-get upgrade
+</code>
+Instalar con apt-get (todas las dependencias se instalan automáticamente).
+<code>
+sudo apt-get install ros-groovy-desktop-full
+</code>
+Instalar también otras herramientas que facilitan el trabajo con ROS.
+<code>
+sudo apt-get install python-rosinstall python-rosdep
+</code>
+== Configuración de ROS Groovy ==
+Configuración inicial:
+<code>
+sudo rosdep init
+rosdep update
+source /opt/ros/groovy/setup.bash
+</code>
+Creamos nuestro espacio de trabajo (se recomienda para no ensuciar la instalación base)
+<code>
+cd /opt/ros
+mkdir rosws
+sudo chmod -R 775 /opt/ros/rosws
+sudo chown user:user /opt/ros/rosws
+rosws init /opt/ros/rosws /opt/ros/groovy
+</code>
+Añadimos el script de configuración al bashrc
+<code>
+echo "source /opt/ros/rosws/setup.bash" >> ~/.bashrc
+. ~/.bashrc
+</code>
+== Instalación de stacks desde repositorios ==
+Para instalar cualquier stack desde repositorios:
+<code>
+roscd
+roslocate info STACKNAME | rosws merge -
+source setup.sh
+rosws update STACKNAME
+rosmake STACKNAME
+</code>
+Un ejemplo de instalación del stack ROSARIA.
+Este stack es un wrapper de [[http://robots.mobilerobots.com/wiki/ARIA|ARIA]] para ROS que nos permite acceder al sonar y odometría de todos los robots de MobileRobots/ActivMedia.
+<code>
+roscd
+roslocate info ROSARIA | rosws merge -
+source setup.sh
+rosws update ROSARIA
+rosmake ROSARIA
+</code>
+====== Tutoriales de ROS ======
+[[http://www.ros.org/doc/api/rosinstall/html/rosws_tutorial.html|Tutorial de la herramienta rosws]]
+====== Crear un paquete ROS ======
+En este tutorial mostraremos cómo crear un paquete de software para ROS. A modo de ejemplo, crearemos un paquete ficticio con un único nodo ROS, que se encargará de las siguientes tareas:
+  - Abrir un sensor ficticio.
+  - Leer los datos que proporciona el sensor de forma periódica.
+  - Publicar los datos a través del sistema de intercambio de mensajes ROS. El programa que se encargue de esto recibirá el nombre de //publisher//.
+Nuestro sensor ficticio proporcionará la posición 3D de un objeto y la marca temporal asociada a cada dato:
+<code>
+timestamp x y z
+</code>
+Antes de comenzar el tutorial, debemos descargarnos los fuentes que utilizaremos en el paquete {{:inv:sensorfakesources.zip|}}
+  * SensorFake.cpp y SensorFake.h: librería de interacción con el sensor.
+  * SensorFake_Publisher.cpp: //publisher//.
+==== Diseño del paquete ROS ====
+Al tratarse de un paquete sencillo, proponemos un diseño que no complique en exceso ni la implementación ni el mantenimiento del mismo. Nuestro paquete constará de los siguientes archivos:
+  - Librería para el manejo del sensor. Proporcionará las funciones típicas: conexión, lectura, desconexión, etc. Debería ser totalmente independiente de ROS.
+  - Nodo ROS encargado de comunicarse con el sensor (a través de su librería) y transmitir los datos a través del sistema de mensajes ROS.
+Para paquetes más complejos, se recomienda encarecidamente utilizar un [[http://www.sharprobotica.com/2010/04/developing-well-designed-packages-for-robot-operating-system-ros-part-i/|diseño más adecuado]].
+==== Creación del paquete ====
+Nos situamos en la carpeta donde queramos crear nuestro paquete. Por ejemplo:
+<code>
+${HOME}/ros
+</code>
+Creamos el paquete. El nombre del paquete será //sensor_fake// y dependerá de //roscpp//.
+<code>
+roscreate-pkg sensor_fake roscpp
+</code>
+La salida del comando debería ser algo como:
+<code>
+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
+WARNING: current working directory is not on ROS_PACKAGE_PATH!
+Please update your ROS_PACKAGE_PATH environment variable.
+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
+Created package directory /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake
+Created include directory /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/include/sensor_fake
+Created cpp source directory /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/src
+Created package file /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/Makefile
+Created package file /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/manifest.xml
+Created package file /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/CMakeLists.txt
+Created package file /home/citius_robot/ros_pruebas/sensor_fake/mainpage.dox
+Please edit sensor_fake/manifest.xml and mainpage.dox to finish creating your package
+</code>
+Esto nos indica:  1) que el paquete creado no está en la variable de entorno //ROS_PACKAGE_PATH// (solución en la siguiente sección), 2) que se ha creado correctamente la estructura de directorios y ficheros de configuración del paquete.
+Si nos desplazamos a la carpeta correspondiente (//${HOME}/ros_pruebas/sensor_fake//), observamos la estructura del paquete:
+  * include: directorio para ficheros ".h".
+  * * sensor_fake: directorio para ficheros ".h" de la librería que se encarga de la interacción con el sensor.
+  * src: directorio para ficheros ".cpp"
+  * mainpage.dox: fichero para generacion de documentación con Doxygen.
+  * CMakeLists.txt: configuración de la compilación con CMake [[http://www.ros.org/wiki/rosbuild/CMakeLists|(enlace)]].
+  * manifest.xml: información sobre el paquete [[http://ros.org/wiki/Manifest|(enlace)]].
+==== Añadiendo el paquete al workspace ====
+**Desde ${HOME}/ros**, añadimos el paquete al workspace de ROS.
+<code>
+rosws set sensor_fake
+</code>
+Alternativamente, podemos ejecutar:
+<code>
+rosstack profile && rospack profile
+</code>
+Cerramos el terminal y lo abrimos de nuevo, para que se recarguen las variables de entorno correspondientes. A continuación, ejecutamos:
+<code>
+rospack profile
+</code>
+En este punto, ROS debería ser capaz de encontrar nuestro paquete. Lo comprobamos mediante:
+<code>
+rospack find sensor_fake
+</code>
+Comprobamos que todo funciona correctamente ejecutando una compilación de prueba:
+<code>
+rosmake sensor_fake
+</code>
+Cuya salida debería ser algo como:
+<code>
+[ rosmake ] rosmake starting...
+[ rosmake ] Packages requested are: ['sensor_fake']
+[ rosmake ] Logging to directory /home/david/.ros/rosmake/rosmake_output-20121115-180018
+[ rosmake ] Expanded args ['sensor_fake'] to:
+['sensor_fake']
+[rosmake-0] Starting >>> roslang [ make ]
+[rosmake-0] Finished <<< roslang  No Makefile in package roslang
+[rosmake-0] Starting >>> roscpp [ make ]
+[rosmake-0] Finished <<< roscpp  No Makefile in package roscpp
+[rosmake-0] Starting >>> sensor_fake [ make ]
+[rosmake-0] Finished <<< sensor_fake [PASS] [ 5.56 seconds ]
+[ rosmake ] Results:
+[ rosmake ] Built 3 packages with 0 failures.
+[ rosmake ] Summary output to directory
+[ rosmake ] /home/david/.ros/rosmake/rosmake_output-20121115-180018
+</code>
+==== Importación a Eclipse ====
+Si queremos importar este paquete a un proyecto Eclipse, podemos seguir las instrucciones que se encuentran en: [[http://www.ros.org/wiki/IDEs#Eclipse]]
+==== Compilación de la librería para interacción con sensor_fake ====
+En primer lugar, copiamos el archivo //SensorFake.cpp// en //${HOME}/ros/sensor_fake/src// y el archivo //SensorFake.h// en //${HOME}/ros/sensor_fake/include/sensor_fake// (fuentes: {{:inv:sensorfakesources.zip|}}). A continuación, modificamos el //CMakeLists.txt// para que los compile como una librería dinámica.
+<code>
+#common commands for building c++ executables and libraries  -> Añadimos el comando debajo de este comentario
+rosbuild_add_library(${PROJECT_NAME} src/SensorFake.cpp)
+#Esto indica que queremos compilar SensorFake.cpp como una librería dinámica. Esta librería tendrá el mismo nombre que el proyecto
+# (sensor_fake)
+</code>
+Compilamos:
+<code>
+rosmake sensor_fake
+</code>
+**Nota importante**: SensorFake.cpp asume que el SensorFake.h está en //include/sensor_fake//, al hacer:
+<code>
+#include "sensor_fake/SensorFake.h"
+</code>
+De no se así (por ejemplo, si le hemos dado otro nombre al paquete), debemos modificar este //include//.
+Si la compilación es satisfactoria, //rosmake// nos habrá creado una nueva carpeta //${HOME}/ros/sensor_fake/lib//, que contendrá la librería compilada //libsensor_fake.so//.
+==== Definición de los mensajes ROS ====
+Ahora debemos definir los mensajes que nuestro paquete va a utilizar para comunicarse con ROS. Para ello, creamos la carpeta //${HOME}/ros/sensor_fake/msg// y copiamos en ella el archivo de definición del mensaje (//XYZ.msg//). A continuación, modificamos el archivo //CMakeLists.txt// para que compile la definición del mensaje.
+<code>
+#uncomment if you have defined messages
+rosbuild_genmsg()      #---> Descomentamos esta línea
+</code>
+Compilamos:
+<code>
+rosmake sensor_fake
+</code>
+Si la compilación es correcta, //rosmake// habrá creado dos nuevas carpetas: 1) //${HOME}/ros/sensor_fake/msg_gen// y 2) //${HOME}/ros/sensor_fake/src/sensor_fake///. Estas carpetas  contienen las clases necesarias para el manejo del mensaje generado.
+==== Compilación del //publisher// ====
+Ahora estamos en disposición de escribir un programa que lea los datos de nuestro //sensor_fake// y los publique en ROS (utilizando
+el tipo de mensaje generado en el apartado anterior). En primer lugar, copiamos el archivo //SensorFake_Publisher.cpp// en //${HOME}/ros/sensor_fake/src// (fuentes: {{:inv:sensorfakesources.zip|}}). A continuación, modificamos el //CMakeLists.txt// para enlazar la librería //{HOME}/ros/sensor_fake/lib/libsensor_fake.so// y compilar el //publisher// como ejecutable.
+<code>
+#common commands for building c++ executables and libraries  ## -> Ya estaba!
+rosbuild_add_library(${PROJECT_NAME} src/SensorFake.cpp)   ## -> Ya estaba!
+rosbuild_add_executable(SensorFake_Publisher src/SensorFake_Publisher.cpp)
+target_link_libraries(SensorFake_Publisher ${PROJECT_NAME})
+</code>
+Si la compilación es satisfactoria, //rosmake// habrá creado el ejecutable //${HOME}/ros/sensor_fake/bin/SensorFake_Publisher//.
+==== Ejecución del nodo ROS ====
+Finalmente, probamos nuestro paquete. Para ello, abrimos un terminal y ejecutamos el servidor ROS:
+<code>
+roscore
+</code>
+En otro terminal, ejecutamos nuestro //publisher// (nodo ROS):
+<code>
+rosrun sensor_fake SensorFake_Publisher
+</code>
+La salida debería ser algo como:
+<code>
+Hello, I am the SensorFake_Publisher
+Time 1353001026.799379: Sending x [0] y [5] z [10]
+Time 1353001026.899426: Sending x [1] y [6] z [11]
+Time 1353001026.999419: Sending x [2] y [7] z [12]
+</code>
+En otro terminal, ejecutamos un //listener// de ROS, que recibirá los mensajes de nuestro //publisher// y los mostrará por pantalla.
+<code>
+rostopic echo /SensorFake_Topic
+</code>
+La salida debería ser algo como:
+<code>
+header:
+  seq: 31
+  stamp:
+    secs: 1353001134
+    nsecs: 532552707
+  frame_id: ''
+timestamp:
+  secs: 1353001134
+  nsecs: 532516000
+x: 1
+y: 6
+z: 11
+---
+header:
+  seq: 32
+  stamp:
+    secs: 1353001134
+    nsecs: 632531208
+  frame_id: ''
+timestamp:
+  secs: 1353001134
+  nsecs: 632489000
+x: 2
+y: 7
+z: 12
+---
+</code>
+==== Compartir el paquete ====
+Si queremos compartir el paquete (por ejemplo, enviarlo por email), debemos borrar la carpeta //${HOME}/ros/sensor_fake/build//. En el ordenador destino, copiamos el paquete (por ejemplo, en //${HOME}/ros//) y ejecutamos los pasos de la Sección "Añadiendo el paquete al workspace".
+====== Stage + AMCL + RVIZ ======
+En este tutorial veremos:
+  - Cómo simular un robot con Stage.
+  - Cómo ejecutar el algoritmo de localización AMCL. Este algoritmo estimará la posición del robot sobre un mapa en base a la información del simulador.
+  - Cómo visualizar todos los datos con el //rviz//.
+Para ello, necesitamos instalar:
+  - Stack Stage: //sudo apt-get install ros-groovy-stage//
+  - Nodos AMCL y map_server(stack Navigation):  //sudo apt-get install ros-groovy-navigation//
+  - Nodo rviz: //sudo apt-get install ros-groovy-rviz//
+==== Archivos de configuración ====
+En primer lugar, debemos descargar  el archivo {{:inv:world.zip|}}. Podemos descomprimir este archivo en cualquier lugar a nuestro gusto (en adelante, llamaremos //${WORLD_PATH}// a esta carpeta). En particular, nos van a interesar los siguientes archivos:
+  - //${WORLD_PATH}/citius/plantabajacitius.yaml//: archivo descriptor del mapa que utilizaremos en este tutorial.
+  - //${WORLD_PATH}/citius/plantabajacitius.pgm//: imagen que representa dicho mapa.
+  - //${WORLD_PATH}/citius/plantabajacitius.world//: archivo "world" del Stage (utiliza el archivo plantabajacitius.pgm).
+A continuación, descargamos el archivo {{:inv:amcl_diff_stage.launch.zip|}} y lo extraemos en la carpeta "examples" del nodo AMCL. Para localizar la carpeta del nodo AMCL, hacemos:
+<code>roscd amcl</code>
+Este archivo contiene los parámetros que se le pasarán al AMCL. Podemos modificar los parámetros editando el archivo.
+Finalmente, descargamos el archivo {{:inv:stage_amcl.rviz.zip|}} y lo extraemos en una carpeta a nuestro gusto (en adelante, //${RVIZ_CONFIG}//). Este archivo contiene parámetros de configuración para adaptar el //rviz// (visualizador) a las necesidades de este ejemplo.
+==== Ejecución de los nodos (uno por terminal) ====
+Arrancamos el //roscore//:
+<code>roscore</code>
+Ejecutamos el simulador Stage con un archivo "world". Por ejemplo:
+<code>
+rosrun stage stageros ${WORLD_PATH}/citius/plantabajacitius.world
+</code>
+Ejecutamos el map_server:
+<code>
+rosrun map_server map_server ${WORLD_PATH}/citius/plantabajacitius.yaml
+</code>
+Ejecutamos el AMCL con el archivo de configuración descargado:
+<code>
+roslaunch amcl amcl_diff_stage.launch
+</code>
+AMCL expone un servicio (global_localization) mediante el cual se puede activar el proceso de localización global del robot.
+En otro terminal, hacemos:
+<code>
+rosservice call /global_localization
+</code>
+Comprobamos con la herramienta //rxgraph// que todos los nodos están: 1) levantados, 2) comunicándose correctamente. A continuación, podemos visualizar el resultado de los diferentes nodos utilizando la herramienta //rviz//:
+<code>
+rosrun rviz rviz ${RVIZ_CONFIG}/stage_amcl.rviz
+</code>
+Deberíamos ver algo como: {{ :inv:rviz_localization.png?500 |}}:
+Ahora podemos mover el robot (pestaña teleop) por el entorno para que se localice.
+====== Rosbag ======
+Rosbag es una herramienta para grabar, reproducir y modificar logs con los mensajes que recibe el nodo roscore (pose, medidas del láser, transformaciones geométricas, etc.). En terminología ROS, a estos archivos de log se les conoce como bags.
+==== Rosbag record ====
+==== Rosbag play ====
+==== Rosbag filter ====
+Rosbag nos permite generar nuevos archivos bag a partir de un bag ya existente. Presentamos aquí algunos ejemplos:
+Generar un bag que sólo contenga mensajes "/RosAria/pose":
+<code>
+rosbag filter original.bag filtrado.bag  'topic == "/RosAria/pose"'
+</code>
+Generar un bag que sólo contenga mensajes "/RosAria/pose" y "/tf":
+<code>
+rosbag filter original.bag filtrado.bag  'topic == "/RosAria/pose"  or topic =="/tf"'
+</code>
+Generar un bag que contenga todos los mensajes excepto el "/RosAria/pose":
+<code>
+rosbag filter original.bag filtrado.bag  'topic != "/RosAria/pose"'
+</code>
+==== Creación de un controlador básico ====
+Descargar el siguiente paquete: {{:inv:basicsample.zip|}}. Compilar y ejecutar.
+Para probar el código con el Stage necesitamos hacer un re-mapping de los topics como si fuera el robot real:
+<code>
+<launch>
+  <node pkg="stage" type="stageros" name="stage" output="screen" args="$(find stage)/world/citius/plantabajacitius.world">//RUTA AL ARCHIVO WORLD
+	<remap from="/base_scan" to="/scan"/>
+    <remap from="/odom" to="/RosAria/pose"/>
+    <remap from="/base_laser_link" to="/laser"/>
+  </node>
+  <arg name="map_file" default="$(find stage)/world/citius/plantabajacitius.yaml" /> //RUTA AL MAPA
+  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(arg map_file)" />
+</launch>
+</code>