raspimouse_ros2_examples

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raspimouse_ros2_examples

Raspberry Pi MouseのROS 2サンプルコード集です。

Gazebo（シミュレータ）で動作させる場合は、rt-net/raspimouse_simパッケージを参照してください。

Supported ROS distributions

ROS 2

Requirements

Raspberry Pi Mouse
- https://rt-net.jp/products/raspberrypimousev3/
- Linux OS
  - Ubuntu server 24.04
- Device Driver
  - rt-net/RaspberryPiMouse
- ROS 2
  - Jazzy Jalisco
- Raspberry Pi Mouse ROS 2 package
  - https://github.com/rt-net/raspimouse2
Remote Computer (Optional)
- ROS 2
  - Jazzy Jalisco
- Raspberry Pi Mouse ROS 2 package
  - https://github.com/rt-net/raspimouse2

Installation

Binary Installation

sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-raspimouse-ros2-examples

Source Build

# Create workspace directory
mkdir -p ~/ros2_ws/src && cd ~/ros2_ws/src

# Clone package
git clone -b $ROS_DISTRO https://github.com/rt-net/raspimouse_ros2_examples.git

# Install dependencies
rosdep install -r -y -i --from-paths .

# Build & Install
cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install
source ~/ros2_ws/install/setup.bash

How to Use Examples

Raspberry Pi Mouseを動作させるサンプル集です。

Examples
- Joystick Control
- Object Tracking
- Line Follower
- Camera Line Follower
- Direction Controller
- SLAM & Navigation (rt-net/raspimouse_slam_navigation_ros2に移動しました)

Joystick Control

ジョイスティックコントローラでRaspberryPiMouseを動かすコード例です。

Details

Usage

次のコマンドでノードを起動します。

# Controlled directly on Raspberry Pi Mouse
## Use F710
$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples teleop_joy.launch.py joydev:="/dev/input/js0" joyconfig:=f710 mouse:=true
## Use DUALSHOCK 3
$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples teleop_joy.launch.py joydev:="/dev/input/js0" joyconfig:=dualshock3 mouse:=true

# Control from remote computer
## on RaspberryPiMouse
$ ros2 run raspimouse raspimouse
## on remote computer
$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples teleop_joy.launch.py mouse:=false

Configure

デフォルトのキー割り当てはこちらです。

Logicool Wireless Gamepad F710を使う場合はモード切替スイッチを D (DirectInput Mode)に設定します。

./config/joy_f710.yml、./config/joy_dualshock3.ymlのキー番号を編集することで、キー割り当てを変更できます。

button_shutdown_1       : 8
button_shutdown_2       : 9

button_motor_off        : 8
button_motor_on         : 9

button_cmd_enable       : 4

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Object Tracking

色情報をもとにオレンジ色のボールの追跡を行うコード例です。 USB接続のWebカメラとOpenCVを使ってボール追跡をします。

Details

Requirements

Webカメラ
- Logicool HD WEBCAM C310N
カメラマウント
- Raspberry Pi Mouse オプションキット No.4 [Webカメラマウント]
ボール（Optional）
- ソフトボール（オレンジ）
Software
- OpenCV
- v4l-utils

Usage

次のスクリプトを実行して、カメラの自動調節機能（自動露光、オートホワイトバランス等）を切ります。

$ cd ~/ros2_ws/src/raspimouse_ros2_examples/config
$ ./configure_camera.bash

次のコマンドでノードを起動します。

$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples object_tracking.launch.py video_device:=/dev/video0

カメラ画像はcamera/color/image_raw、物体検出画像はresult_imageというトピックとして発行されます。これらの画像はRVizやrqt_image_viewで表示できます。

⚠️ Note

画像を表示するとノードの動作が不安定になり、cmd_velや画像トピックが発行されないことがあります。

Configure

追跡対象の色を変更するには ./src/object_tracking_component.cpp を編集します。

物体検出精度が悪い時にはカメラの露光や関数内のパラメータを調整して下さい。

void Tracker::tracking(const cv::Mat & input_frame, cv::Mat & result_frame)
{
  cv::inRange(hsv, cv::Scalar(9, 100, 100), cv::Scalar(29, 255, 255), extracted_bin);  // Orange
  // cv::inRange(hsv, cv::Scalar(60, 100, 100), cv::Scalar(80, 255, 255), extracted_bin);  // Green
  // cv::inRange(hsv, cv::Scalar(100, 100, 100), cv::Scalar(120, 255, 255), extracted_bin);  // Blue

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Line Follower

ライントレースのコード例です。

Details

Requirements

ライントレースセンサ
- Raspberry Pi Mouse オプションキット No.3 [ライントレース]
フィールドとライン (Optional)

Usage

次のコマンドでノードを起動します。

$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples line_follower.launch.py

Raspberry Pi Mouseをフィールドに置き、SW2を押してフィールド上のセンサ値をサンプリングします。

次に、センサとラインが重なるようにRaspberry Pi Mouseを置き、SW1を押してライン上のセンサ値をサンプリングします。

最後に、ライン上にRaspberry Pi Mouseを置き、SW0を押してライントレースを開始します。

もう一度SW0を押すとライントレースを停止します。

Configure

走行速度を変更するには./src/line_follower_component.cppを編集します。

void Follower::publish_cmdvel_for_line_following(void)
{
  const double VEL_LINEAR_X = 0.08;  // m/s
  const double VEL_ANGULAR_Z = 0.8;  // rad/s
  const double LOW_VEL_ANGULAR_Z = 0.5;  // rad/s

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Camera Line Follower

RGBカメラによるライントレースのコード例です。

Details

Requirements

Webカメラ
- Logicool HD WEBCAM C310N
カメラマウント
- Raspberry Pi Mouse オプションキット No.4 [Webカメラマウント]

Usage

次のコマンドでノードを起動します。

$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples camera_line_follower.launch.py video_device:=/dev/video0

ライン上にRaspberry Pi Mouseを置き、SW2を押してライントレースを開始します。停止させる場合はSW0を押します。

カメラ画像はcamera/color/image_raw、物体検出画像はresult_imageというトピックとして発行されます。これらの画像はRVizやrqt_image_view で表示できます。

⚠️ Note

画像を表示するとノードの動作が不安定になり、cmd_velや画像トピックが発行されないことがあります。

Configure

ラインの検出精度が悪い場合はカメラの露光やホワイトバランスの調整を行ってください。

Parameters

max_brightness
- Type: int
- Default: 90
- 画像の2値化のしきい値の最大値
min_brightness
- Type: int
- Default: 0
- 画像の2値化のしきい値の最小値
max_linear_vel
- Type: double
- Default: 0.05
- 直進速度の最大値
max_angular_vel
- Type: double
- Default: 0.8
- 旋回速度の最大値
area_threshold
- Type: double
- Default: 0.20
- 走行を開始するためのライン面積のしきい値

各種パラメータを設定する際は、以下のコマンドを実行します。

ros2 param set /camera_follower max_brightness 80

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Direction Controller

IMUセンサを使用した角度制御のコード例です。

Details

Requirements

USB出力9軸IMUセンサモジュール
LiDAR Mount (Raspberry Pi Mouse オプションキットNo.8 [マルチLiDARマウント])
RT-USB-9axisIMU ROS Package
- https://github.com/rt-net/rt_usb_9axisimu_driver

IMUセンサモジュールを取り付けたLiDAR MountをRaspberry Pi Mouseに取り付けます。詳細は、マルチLiDARマウント組み立てマニュアルを参照してください。

Usage

次のコマンドでノードを起動します。

$ ros2 launch raspimouse_ros2_examples direction_controller.launch.py

SW0-SW2を押して動作モードを切り替えます。

SW0: ジャイロセンサのバイアスをキャリブレーションし、ラズパイマウスの方位角を0[rad]にリセットします
SW1: 方位角を0[rad]に維持する角度制御を開始します
- SW0–SW2を押すか、ラズパイマウス本体を横に傾けると終了します
SW2: 方位角を-π ~ π[rad]に変化させる角度制御を開始します
- SW0–SW2を押すか、ラズパイマウス本体を横に傾けると終了します

⚠️ Note

IMUの接続が正常に行われない場合があります。その際は、IMUのUSBケーブルを抜き差しした後、コマンドを再度実行してください。

Parameters

p_gain
- Type: double
- Default: 10.0, min:0.0, max:30.0
- 角度制御用PIDコントローラの比例ゲイン
i_gain
- Type: double
- Default: 0.0, min:0.0, max:5.0
- 角度制御用PIDコントローラの積分ゲイン
d_gain
- Type: double
- Default: 20.0, min:0.0, max:30.0
- 角度制御用PIDコントローラの微分ゲイン
target_angle
- Type: double
- Default: 0.0, min:-π, max:+π
- SW1（角度制御モード）の目標角度

Published

heading_angle
- Type: std_msgs/Float64
- IMUモジュールのセンサ値をもとに計算されたロボットの向き（進行方向の角度）

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SLAM & Navigation

SLAMとNavigationを行います。

⚠️ Note

Raspberry Pi MouseでSLAMとNavigationを行うサンプルはrt-net/raspimouse_slam_navigation_ros2へ移行しました。

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各ファイルはライセンスがファイル中に明記されている場合、そのライセンスに従います。特に明記されていない場合は、Apache License, Version 2.0に基づき公開されています。ライセンスの全文はLICENSEまたはhttps://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0から確認できます。

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本ソフトウェアに関する無償サポートはありません。
バグの修正や誤字脱字の修正に関するリクエストは常に受け付けていますが、それ以外の機能追加等のリクエストについては社内のガイドラインを優先します。詳しくはコントリビューションガイドラインに従ってください。

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 67 Commits
.github/workflows		.github/workflows
config		config
include/raspimouse_ros2_examples		include/raspimouse_ros2_examples
launch		launch
raspimouse_ros2_examples		raspimouse_ros2_examples
src		src
.gitignore		.gitignore
CHANGELOG.rst		CHANGELOG.rst
CMakeLists.txt		CMakeLists.txt
CONTRIBUTING.md		CONTRIBUTING.md
LICENSE		LICENSE
README.en.md		README.en.md
README.md		README.md
package.xml		package.xml

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