🕺🏿 🦍 🕊️ रोबोटिक ऑपरेटिंग सिस्टम बेसिक्स 🤚 😸 🛡️

परिचय

सभी को शुभ दिन!
हैबर की विशालता को एक बार फिर से महसूस करते हुए, उन्होंने देखा कि रोबोटिक ऑपरेटिंग सिस्टम (इसके बाद आरओएस) के बारे में व्यावहारिक रूप से कोई जानकारी नहीं है। मैं इस निरीक्षण को सही करने और एक अद्भुत उत्पाद को लोकप्रिय बनाने के लिए जल्दबाजी करता हूं।

यह क्या है? आरओएस ओएस के लिए एक ऐड-ऑन है, जो रोबोट नियंत्रण प्रणालियों को विकसित करना आसान और सरल बनाता है। इसका क्या मतलब है और बाद में इसके साथ कैसे रहना है - और विषयों की श्रृंखला को बताने का इरादा है।
संक्षेप में, ROS विभिन्न व्यापक रूप से (और बहुत नहीं) प्रसिद्ध पुस्तकालयों का एक संग्रह है, जैसे:

OpenCV - एक पुस्तकालय जिसमें कंप्यूटर दृष्टि और छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम शामिल हैं;
3 डी बिंदुओं के बादलों के साथ काम करने के लिए पीसीएल-लाइब्रेरी;
ओग्रे एक ओपन सोर्स ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड ग्राफिक्स इंजन है;
Orocos - रोबोट को नियंत्रित करने के लिए एक पुस्तकालय (उदाहरण के लिए, कीनेमेटिक्स की गणना)।

ROS में विभिन्न मैनिपुलेटर्स और सेंसर (MS Kinect सहित) के ड्राइवर भी शामिल हैं। लेकिन क्या ROS एक साधारण पुस्तकालय निर्माण से अलग है? मूल लाभ आरओएस का क्लाइंट-सर्वर आर्किटेक्चर है - डेवलपर्स ने विभिन्न ऑब्जेक्ट्स के बीच संदेश भेजने के लिए एक सिस्टम लागू किया है, वितरित सिस्टम बनाने की क्षमता, C ++ और पायथन को brige'ey प्रदान करते हैं।
आरओएस का उपयोग शुरू करने के लिए, आपको अभी भी स्थापना के साथ शुरू करना होगा। कार्य योजना स्वयं कुछ इस तरह दिखती है:

स्थापना, बुनियादी अवधारणाओं
हम अपना स्वयं का पैकेज बनाते हैं, संदेशों से परिचित होते हैं, एक सरल प्रोग्राम
सेवाएँ और विकल्प

तैनाती

आज, आरओएस को सख्ती से स्थापित किया गया है और केवल उबंटू संस्करण 10 और इसके बाद के संस्करण पर काम करता है, एक उदाहरण के रूप में नैटी का उपयोग करते हुए, हम इस प्रक्रिया की सभी सूक्ष्मताओं पर विचार करेंगे।
इसलिए, पहला कदम रिपॉजिटरी स्थापित करना है। हमें "प्रतिबंधित," "ब्रह्मांड," और "मल्टीवर्स" घटकों को अनलॉक करने की आवश्यकता है, इसके लिए हमें /etc/apt/source.list फ़ाइल में निम्न पंक्तियों को अनसुना करना होगा:

deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security main restricted deb http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security universe deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security universe deb http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security multiverse deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu natty-security multiverse

फिर आपको इंस्टॉलेशन और अपडेट के लिए रिपॉजिटरी को जोड़ना होगा:

 sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu natty main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

अगला चरण डिजिटल हस्ताक्षर की स्थापना है। यहाँ सब कुछ काफी तुच्छ है:

 wget http://packages.ros.org/ros.key -O - | sudo apt-key add -

उसके बाद, अपडेट करें:

 sudo apt-get update

और आरओएस मेटा-पैकेज को स्वयं स्थापित करने का प्रयास करें। 4 इंस्टॉलेशन पैकेज हैं, प्रदान किए गए मॉड्यूल की मात्रा में भिन्नता है। मैं सबसे पूरा उपयोग करेंगे:

 sudo apt-get install ros-electric-desktop-full

सभी प्रकार के गिज़्म को डाउनलोड करने और तैनात करने की प्रक्रिया समाप्त हो जाने के बाद, / ऑप्ट निर्देशिका में आपको आरओ फ़ोल्डर देखना चाहिए।
अंतिम चरण पर्यावरण चर को अद्यतन कर रहा है:

 source /opt/ros/electric/setup.bash

इस क्षण से, आरओएस ~~लड़ाई~~ के लिए तैयार है । यह सत्यापित करने के लिए कि स्थापना सफल रही, दो टर्मिनलों को खोलें, एक लेखन में:

 roscore

यह मास्टर प्रक्रिया शुरू करेगा, जिसमें से आरओएस, वास्तव में, काम शुरू करता है।
एक और लेखन में

 rosrun turtlesim turtlesim_node

और पहले प्रत्येक टर्मिनल में पर्यावरण चर को शुरू करना न भूलें!

 source /opt/ros/electric/setup.bash

यदि आपके सामने एक प्यारा कछुआ दिखाई दिया, तो सब कुछ ठीक है। इस विंडो को बंद न करें, यह अभी भी हमारे लिए उपयोगी है। इतना ऊब नहीं होने के लिए, एक नया टर्मिनल खोलें और निम्नलिखित दर्ज करें:

 rosrun turtlesim turtle_teleop_key

इस टर्मिनल से, अब आप सरीसृप को नियंत्रित कर सकते हैं।
अन्य OS पर स्थापना प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल नहीं है, लेकिन, दुर्भाग्य से, बहुत कम स्थिर (फेडोरा 15 पर, उदाहरण के लिए, मैं इसे शुरू नहीं कर सका)। हम केवल बग रिपोर्ट लिखने, पैच प्रकाशित करने की अनुशंसा कर सकते हैं और हम सभी खुश होंगे।

मूल अवधारणाएँ

आरओएस फाइल सिस्टम (एफएस) की मूल अवधारणाओं को देखकर शुरू करते हैं।
एक पैकेज को एफएस की सबसे छोटी इकाई कहा जाता है। यह एक निर्देशिका है जिसमें किसी भी डेटा, पुस्तकालय, निष्पादन योग्य और कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइलें, आदि हैं। आदि, तार्किक रूप से कुछ उपयोगी मॉड्यूल में संयुक्त। इस संरचना का उद्देश्य पूरी तरह से पारदर्शी है - उपयोगिता और पुन: प्रयोज्यता बढ़ाना।
पैकेज संरचना इस प्रकार है:

बिन /: संकलित बायनेरिज़
/ package_name शामिल करें: C ++ के लिए हेडर फाइलें (मेनिफ़ेस्ट में बताई जानी चाहिए! xml!)
संदेश /: संदेश प्रकार
src / package_name /: C ++ स्रोत कोड और पायथन स्क्रिप्ट अन्य पैकेजों को निर्यात की जाती है
srv /: पैकेज द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं के प्रकार
स्क्रिप्ट /: पायथन स्क्रिप्ट
CMakeLists.txt: पैकेज बनाने के लिए सीएमके फ़ाइल
मैनिफ़ेस्ट। xml: पैकेज मेनिफ़ेस्ट
mainpage.dox: Doxygen प्रलेखन

बदले में, संकुल को ढेर में संयोजित किया जाता है। तस्वीर में आप इस तरह की संरचना का एक उदाहरण देख सकते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, ROS में एक जटिल फ़ाइल सिस्टम है और विभिन्न निर्देशिकाओं के लिए लंबे रास्तों से परेशान नहीं होने के लिए, उपयोगकर्ताओं को कई उपयोगिताओं के साथ प्रदान किया जाता है।
रस्साकसी [pack_name] - पैकेज निर्देशिका के लिए पूर्ण पथ देता है

 crady@cradyLap:~$ rospack find rviz /opt/ros/electric/stacks/visualization/rviz

rosstack [pack_name] - एक ही चीज़, लेकिन स्टैक के लिए खोजें

 crady@cradyLap:~$ rosstack find navigation /opt/ros/electric/stacks/navigation

यह, इसलिए बोलना, स्थिर है। आरओएस में गतिशीलता नोड्स और बसों (विषय) द्वारा वर्णित है।
एक नोड एक चलने वाली प्रक्रिया है जो अन्य प्रक्रियाओं के साथ संवाद कर सकती है।
एक बस एक नामित पाइप है जो विभिन्न नोड्स को जोड़ती है।
नोड्स और बसें एक अतुल्यकालिक डेटा विनिमय तंत्र बनाती हैं। यदि आपके पास अभी भी कछुए के साथ एक खिड़की है, तो आप अब इसे भी देख सकते हैं। यदि यह बंद है, तो कहीं न कहीं यह ऊपर लिखा है कि सब कुछ अपनी जगह पर कैसे लौटा जाए।
तीसरा टर्मिनल खोलें और कमांड दर्ज करें

 rxgraph

एक नई विंडो में आप देखेंगे कि वर्तमान में कौन से नोड सक्रिय हैं और किस बस के माध्यम से वे एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। यदि आप यह भी सुनना चाहते हैं कि वे वहां क्या चर्चा कर रहे हैं, तो आपको निम्नलिखित आदेश की आवश्यकता है:

 rostopic echo /turtle1/command_velocity

कछुए को स्थानांतरित करें और देखें कि कमांड / turtle1 / command_velocity बस पर दिखाई देते हैं।

निष्कर्ष

आज के लिए बस इतना ही। अभी भी सेवा, पैरामीटर, संदेशों और टायरों की विस्तृत व्याख्याएं हैं, और अब उन लोगों को पुरस्कृत करने का समय है, जिन्होंने ठंड की एक बोतल के साथ आरओएस की मूल बातें पार कर ली हैं। )

उपयोगी लिंक:

www.ros.org/wiki - उपयोगकर्ताओं और डेवलपर्स के लिए मुख्यालय
answer.ros.org/questions - एक सामूहिक दिमाग आपको किसी भी समस्या में मदद करेगा (लेकिन, फिर भी, आरओएस से परे नहीं)

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