ROS 1.0 summary_02

ROS Tools

 

Command Line 도 엄밀히 말해 도구.

 

3차원 시각화 도구(Rviz)

ROS GUI 개발 도구(rqt)

 

ROS의 다양한 개발 도구

> 로봇 개발에 필요한 다양한 개발 도구를 제공

> 로봇 개발의 효율성 향상

 

- Command-Line Tools

Gui 없이 ROS에서 제공되는 명령어로만 로봇 access 및 거의 모든 ROS 기능 소화

 

- Rviz

강력한 3D 시각화툴 제공

레이저, 카메라 등의 센서 데이터를 시각화

로봇 외형과 계획된 동작을 표현

 

- RQT

그래픽 인터페이스 개발을 위한 Qt 기반 프레임워크 제공

노드와 그들 사이의 연결 정보 표시 (rqt_graph)

인코더, 전압, 또는 시간이 지남에 따라 변화하는 숫자를 플로팅(rqt_plot)

데이터를 메시지 형태로 기록하고 재생(rqt_bag)

 

- Gazebo

물리엔진을 탑재, 로봇, 센서, 환경 모델 등을 지원, 3차원 시뮬레이터

ROS와의 높은 호환성

 

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Rviz (ROS Visualization Tool)

 

> ROS의 3D 시각화 툴

- 센서 데이터의 시각화

- 레이저 거리 센서(Laser distance sensor:LDS)센서의의 거리 데이터

- RealSense(Intel), Kinect(MS), Xtion(ASUS), OZO?(yugene Robot) 등의 Depth Camera의 포인트 클라우드 데이터

- 카메라의 영상 데이터

- IMU 센서의 관성 데이터 등..

 

> 로봇 외형의 표시와 계획돈 동작을 표현

- URDF (Unified Roobt Description Format)

 

> Navigation

> Manipulation

> 원격 제어

 

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Kinect : Color 로 사물과의 거리 정보를 구분 붉은색은 가깝고 보라색은 멀고.

Lidar sensor : 2차원 평면의 거리 정볼르 Rviz에서 받아볼 수 있음 Laser find, scanner 등으로도 불림

초음파 센서: 방사형태로 라이다센서에 비해 해상도가 떨어짐

IMU 센서 관성데이터를 취득할 수 있음 반드시 탑재된 로봇이 대표적으로 Drone

Realsense depth정보 및 적외선(IR)카메라로 데이터 취득

단순히 센서만으로 끝나는 것이 아니라,

2차적인 가공을 통해서 키넥트 카메라를 설치해서 상대위치를 파악해서 로봇이 지시한곳으로 이동.

raw data를 2차적으로 Processing 을 통해, 추가적인 명령이 가능

 

URDF 로 모델링할 수 있음, (공간과 로봇 전부) 가구 배치 등.

 

네비게이션할때 Rviz가 유용함

Manipualaor Robot arm 또한 Rviz로 시뮬레이션 할 수 있음. 로봇 이동 궤적 확인

 

재난구조로봇으로는 원격제어

 

Rviz 설치방법.

$sudo apt-get install ros-kinetic-rviz

*ros-kinetic-desktop-full을 설치하였다면 기본 설치됨.

RViz 실행

$rosrun rviz rviz

또는

$rviz

 

좌측 인터페이스에 Add추가버튼을 눌러

각종 디스플레이 타입이 있음 원하는 것을 추가

Rviz를 이용하면 센서 및 로봇 관련 데이터 시각화가 매우 간단

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GUI Tool Box : RQT 플러그인 방식의 ROS 종합 GUI 툴

rqt는 Qt로 개발되어 있기 때문에 유저들이 자유롭게 플러그인을 개발하여 추가할 수 도 있다.

 

 

카메라 캘리브레이션이란

우리가 실제 눈으로 보는 세상은 3차원입니다.

하지만 이것을 카메라로 찍으면 2차원의 이미지로 변하게 됩니다.

이때 3차원의 점들이 이미지 상에서 어디에 맺히는지는 기하학적으로 생각하면 영상을 찍을 당시의

카메라의 위치 및 방향에 의해 결정됩니다.

하지만 실제 이미지는 사용된 렌즈, 렌즈와 이미지 센서와의 거리, 렌즈와 이미지 센서가 이루는 각 등

카메라 내부의 기구적인 부분에 의해서 크게 영향을 받습니다.

따라서 3차원 점들이 영상에 투영된 위치를 구하거나 역으로 영상좌표로부터 3차원 공간 좌표를

복원할 때에는 이러한 내부 요인을 제거해야만 정확한 계산이 가능해집니다.

그리고 이러한 내부 요인의 파라미터 값을 구하는 과정을 카메라 캘리브레이션이라 부릅니다.

카메라 캘리브레이션 (Camera Calibration)

 

RQT를 이용하면

1. GUI 형태로 ROS 이용 가능

2. GUI Tool 제작이 간단

 

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3D Simulator: Gazebo

SLAM, Manipulator

- Gazebo는 로봇 개발에 필요한 3차원 시뮬레이션을 위한 로봇 센서 환경 모델 등을 지원하고

물리 엔진을 탑재하여 실제와 근사한 결과를 얻을 수 있는 3차원 시뮬레이터이다.

- Gazebo는 최근에 나온 오픈 진영 시뮬레이터 중 가장 좋은 평가를 받고 있고,

미국 공식 시뮬레이터로 선정되어 개발에 더욱 박차를 가하고 있는 상황이다.

- Ros에서는 그 태생이 Player/Stage Gazebo를 기본 시뮬레이터로 사용하고 있어 호환성이 좋다.

 

이기종간의 device 통신

ipconfig 를 통한 ip취득후 bash 저장