Због прецизности потребне у разним областима, као што су пољопривреда, археологија и транспорт, ласери се често користе у сврхе као што су избегавање препрека, конструкција мапа, или чак аутономна навигација.

Хајде да погледамо ЛиДАР-ове, како они функционишу и како их можете користити за креирање 2Д мапе вашег простора.

Ствари које ће вам требати да скенирате собу

Следе предуслови за креирање 2Д мапе ваше собе:

  • Лаптоп или рачунар који користи Убунту сервер
  • РОС инсталација
  • А ЛиДАР

Шта је ЛиДАР?

ЛиДАР, или детекција светлости и домета, може се наћи и под другим именом, ЛАДАР (ласерска детекција и Рангинг) активна технологија даљинског откривања која мери удаљеност помоћу светлости у облику импулса ласер. Технологија функционише тако што сија оптички импулс на мету и мери карактеристике рефлектованог повратног сигнала.

Систем мери време које је потребно зраку да се врати. Генерално, то је мерач удаљености. Ширина оптичког импулса може да се креће од неколико наносекунди до неколико микросекунди и може да циља различите материјале.

instagram viewer

Повезивање система и ласерско прикупљање података

У овом случају ће се користити РПЛИДАР А1, јефтин ЛиДАР сензор погодан за унутрашње роботске апликације. Има поље скенирања од 360 степени, ротирајућу фреквенцију од 5,5 хз/10 Хз и ренџерску удаљеност од 8 метара. ЛиДАР има систем скенера домета, систем мотора као и комуникациони интерфејс (серијски порт/УСБ).

Систем мери податке о удаљености више од 2000 пута у секунди и са излазом о удаљености високе резолуције. Сходно томе, захтева употребу неколико алата за обраду и визуелизацију података. На пример, можете користити СламТецх РобоСтудио алат или РОС пакет.

Зашто РОС?

РОС (Робот Оператинг Систем) је софтвер који користи глобална заједница љубитеља роботике отвореног кода посвећена побољшању и омогућавању робота свима. Првобитно су га развили Ериц Бергер и Кеенан Виробек са Универзитета Станфорд. РОС вам такође омогућава да визуелизујете податке сензора, креирате интерфејсе и користите алате као што су Рвиз и симулациони мотор Газебо.

Уз РОС, моћи ћете лако да одвојите свој код у пакете који садрже мале програме, који се називају чворови. Ти чворови су повезани преко тема преко којих шаљу и примају поруке.

У овом пројекту ћете користити рплидар_рос, РОС пакет који је посебно дизајниран за прикупљање ЛиДАР података. Пакет хецтор_слам ће се касније користити за креирање мапе.

Корак 1: Инсталација РОС-а

После инсталирање Убунту сервера, отворите свој терминал и покрените следећу команду да бисте били сигурни да је индекс вашег Дебиан пакета ажуран. Разлика између ажурирања и надоградње већ је покривено.

судо апт ажурирање

Следећи корак је инсталирање РОС-а.

судо апт инсталирај рос-ноетиц-десктоп-пуна

Можете тестирати РОС тако што ћете покренути росцоре, који ће служити као доказ правилног постављања.

росцоре

Корак 2: Прво скенирање

Прво покрените следећу команду да бисте инсталирали рплидар_рос пакет:

судо апт-добити инсталирај рос-ноетиц-рплидар-рос

Тхе рплидар_рос пакет укључује скрипте и датотеке за покретање потребне за добијање и визуелизацију података ЛиДАР скенирања.

Када завршите са софтвером, повежите ЛиДАР са рачунаром преко УСБ порта. ЛиДАР ће почети да се ротира, али неће емитовати никакав ласер осим ако не покренете следећу команду која позива датотеку за покретање РОС-а.

рослаунцхрплидар_росрплидар.лансирање

Покретањем ове команде, можете видети рефлектоване удаљености које су објављене у теми под називом /сцан.

ростопиц одјек /scan

Требало би да видите приказ необрађених података ласерског скенирања у вашем терминалу:

Да бисте визуализовали те податке, отворите други терминал, пазећи да не затворите други активни терминал који преузима податке са ласерског скенера и покрените Рвиз, алат за визуелизацију.

росрун рвиз рвиз

Промијенити Фиксни оквир до Ласер, а затим кликните на додати дугме у доњем левом углу прозора и изаберите ЛасерСцан. На крају, поставите тему ЛасерСцан на /scan, и моћи ћете да видите свој ЛиДАР скенирање у реалном времену.

Ако имате проблема са првим скенирањем, то може бити зато што ваш уређај није овлашћен да преноси податке путем серијске везе. Да бисте ово поправили, покрените следећу команду, а затим наставите са претходним корацима.

судо цхмод 777 /дев/ттиУСБ0

Корак 3: Покрените мапирање

Након што сте тестирали свој ЛиДАР и потврдили да ради исправно, следећи корак је да започнете скенирање региона који вас занима. За ово ће вам требати додатни пакет под називом Хецтор Слам (где "Слам" значи "Истовремена локализација и мапирање").

Као и раније, извршите следећу команду да бисте инсталирали тај пакет:

судо апт-добити инсталирај рос-ноетиц-хецтор-слам

Пре покретања скенирања, промените неколико параметара као што је приказано у наставку. Потражите туториал.лаунцх у пакету хецтор_слам користећи росцд команда.

росцд хецтор_слам_лаунцх

Команда нано ће вам омогућити да отворите своју датотеку и уредите је.

наноПриручник.лансирање

Можда ћете наићи дозволу за Линук датотеку грешка која се може решити овом командом:

судоцхмод 777 Приручник.лансирање

Ево примера извршења:

Следећи корак је да промените линије као што је приказано у наставку:

Последњи корак је извршавање ове линије.

рослаунцххецтор_сламПриручник.лансирање

Почните полако да померате ЛиДАР по својој просторији за најбоље резултате јер је прављење мапа најефикасније када се крећете споро. Можете да укључите своју путању и експериментишете са поставкама ласерског скенирања.

Можете користити СЛАМ у затвореном простору да скенирате целу кућу користећи лаптоп и ЛиДАР као што је приказано у видео снимку испод. Исходи се могу побољшати интеграцијом додатних сензора, а затим комбиновањем података из оба извора.

Корак 4: Чување и уређивање ваше мапе

Покрените следећу команду када завршите са скенирањем да бисте сачували мапу:

ростопиц пуб сисцомманд стд_мсгс/Стринг "савегеотифф"

У овом сценарију, имагемагицк може се користити за претварање мапе у ПНГ датотеку слике, покрените обе ове команде да бисте довршили инсталацију и конверзију.

судо апт-добити инсталирај имагемагицк
конвертоватисцаннедМап.пгмМиПнгМап.пнг

Искористите више од ЛиДАР-а

Користећи ЛиДАР и рачунар, могли сте да извршите 2Д скенирање. Можете да побољшате своје скенирање додавањем дубинске камере, као што је Кинецт, и интеграцијом две врсте прикупљених података.

Иста технологија се може наћи у неким врхунским иПхоне и иПад моделима, где је ЛиДАР интегрисан у камеру модул на полеђини уређаја, омогућавајући развој 3Д мапа, мерење удаљености и проширену стварност апликације.