在ROS下使用EAI的鐳射雷達YDLIDAR-X4

1、系統環境

ROS2GO的U盤 系統：Ubuntu16.04 + ROS Kinetic

鐳射雷達：EAI的YDLIDAR X4

 

主要參考文件：

推薦: EAI官方 《YDLIDAR X4 使用手冊》

 

[介紹EAI的YDLIDAR-X4鐳射雷達在ROS下使用方法

於2018-05-17由corvin_zhang釋出](http://www.corvin.cn/686.html)

[ROS與鐳射雷達入門教程-ROS中使用鐳射雷達(EAI F4)](https://www.ncnynl.com/archives/201702/1362.html)

[EAI鐳射雷達X4使用hector_slam建圖（一）](https://blog.csdn.net/zhu751191958/article/details/78969825)

EAI官方文件《YDLIDAR ROS 使用手冊.pdf》

[ROS與SLAM入門教程-鐳射雷達(EAI F4)gmapping構建地圖](https://www.ncnynl.com/archives/201702/1363.html)

 

2、下載原始碼、編譯並配置環境

(1)建立工作空間

mkdir -p ~/lidar_ws/src

 

注意: 一個工作空間不要放太多驅動，否則編譯時可能會系統卡死。

新建一個lidar_ws的工作空間:   mkdir -p ~/lidar_ws/src

自動生成資料夾目錄  /home/tianbot/lidar_ws/src

 

如果用eai的多種不同雷達，工作空間命名還可以更加細化，如建立X4鐳射雷達的制定工作空間 eaix4_ws ：  mkdir -p ~/eaix4_ws/src

 

建立通用的工作空間 catkin_ws：  mkdir -p ~/catkin_ws/src

參考：

每天一個linux命令（4）：mkdir命令

http://www.cnblogs.com/peida/archive/2012/10/25/2738271.html

 

(2)進入目錄

cd ~/lidar_ws/src

(3)下載ROS驅動包

方法一、先下載再複製檔案

官網下載X4雷達對應的ROS驅動包，複製到/home/tianbot/lidar_ws/src/ydlidar資料夾下

到百度上輸入EAI，找到EAI玩智商官網：

http://www.eaibot.com/

下載ROS驅動包

將下載好ROS雷達驅動包在windows下解壓並重命名為ydlidar放到src裡，

 

方法二、直接聯網下載（可能不識別是X4的，聽說驅動可能更新）

從github下載ydlidar x4的ROS下驅動原始碼，該原始碼需要放在ros工作空間下的src目錄下進行編譯，下載命令如下：

git clone https://github.com/EAIBOT/ydlidar.git

 

(4)編譯程式碼

切換工作空間根目錄 cd ~/lidar_ws

編譯整個工作空間 catkin_make

 

注意：編譯時候，注意目錄下src檔案中是否有其他程式碼，若程式碼太多，容易編譯失敗，系統司機卡住

方法二、編譯生成 ydlidar_node 和 ydlidar_client。

$catkin_make --pkg ydlidar

 

參考：

首先切換到自己的ROS工作空間： $ cd ~/catkin_ws

如果你想編譯整個工作空間裡面的包：$ catkin_make

如果你只想編譯工作空間某一個包：$ catkin_make  -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES= "包名"

例如：$ catkin_make  -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES="beginner_tutorials"

原文：https://blog.csdn.net/qingdu007/article/details/51483065

 

(5)新增環境變數

cd ~/lidar_ws

source devel/setup.bash

echo "source ~/lidar_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

 

新增 ydlidar 環境變數到~/.bashrc 檔案中,並使其生效，重新整理配置

永久新增配置，輸入以下命令就可以不用一直重複source：

echo "source ~/lidar_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bash

重新整理配置：source ~/.bashrc

以防萬一還是再source當前環境：source ~/lidar_ws/devel/setup.bash

 

“直接使用roscd指令切換到自己的程式包目錄”

cd ~/lidar_ws

source devel/setup.bash

echo "source ~/lidar_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

roscd ydlidar

參考：

[ROS學習筆記-roscd指令](https://blog.csdn.net/jimjarry/article/details/78983675)

備註：cd命令和roscd命令都是切換到指定目錄的命令。

不同的是，cd是Linux系統的命令，在使用時必須指定目標目錄的完整路徑；

而roscd是ros系統中的，利用包的名字直接切換到相應的檔案目錄下。

 

(6)新增udev規則（非必須）

cd ~/lidar_ws/src/ydlidar/startup

sudo ./initenv.sh

ls -l /dev/ttyUSB*

ls -l /dev/ydlidar

 

以後就不用來看雷達掛載點是ttyUSB0還是ttyUSB1這些了，因為每次開機時usb裝置的載入順序是隨機的，這樣就導致掛載點也隨機，為了保證我們的啟動雷達的程式碼統一，因此就需要為該裝置配置一個別名，該udev配置規則腳步放在ydlidar/startup目錄下名字是initenv.sh

 

參考資料：

Udev是Linux的裝置管理器,動態地建立和刪除節點的硬體裝置。簡而言之,它有助於你的電腦很容易找到你的機器人。

[原ROS 簡單的udev rules](https://blog.csdn.net/u011118482/article/details/52442403)

os專案使用usb介面串列埠通訊的感測器時，我們都希望有個固定的裝置名供程式呼叫。

由於usb為即插即用裝置，節點註冊的ID不同，會導致裝置名稱會不同。

linux系統下如何讓系統繫結固有的usb裝置，使用設定好的裝置名稱？如何永久修改裝置許可權？

解決辦法:編寫規則檔案,放到系統配置路徑下，進行設定後，即可一勞永逸。

[ros使用usb硬體，呼叫固定裝置名修改裝置許可權的設定方法](https://blog.csdn.net/qq_38288618/article/details/77839305)

 

(7)建立別名，執行指令碼

為 X4 的串列埠增加一個裝置別名 /dev/ydlidar

 

方法一、直接用roscd命令進入目錄

$roscd ydlidar/startup

備註：注意觀察目錄是否錯誤

使指令碼檔案獲得許可權

$sudo chmod 0777 *

執行指令碼檔案

$sudo sh initenv.sh

 

方法二、

#進入驅動包的startup目錄下：

#cd ~/lidar_ws/src/ydlidar/startup

使.sh指令碼檔案獲得許可權：

sudo chmod +x initenv.sh

直接執行指令碼檔案：

sudo sh initenv.sh

 

注意：建立別名後, 重新插拔 USB 才生效

 

(8)開啟lidar.launch檔案，更改雷達對應波特率為128000

備註：官方手冊說要改，lidar.launch檔案路徑在 /home/tianbot/lidar_ws/src/ydlidar/launch開啟 lidar.launch,

修改<param name="baudrate" type="int" value="128000"

 

樹莓派的地址如下：

/home/corvin/lidar_ws/src/ydlidar/launch

修改lidar.launch檔案後，先另存到其它目錄，再拷貝過來（貌似不能直接替換）

 

其它方法：ubuntu中呼叫VIM命令直接修改（未測試成功）

命令列修改（按insert修改，esc退出，:wq 儲存，未成功）

cd ~/lidar_ws/src/ydlidar/launch

vim lidar.launch

以下

<param name="baudrate" type="int" value="128000"

備註 1: 雷達型號對應波特率: G4 : 230400 X4 : 128000 F4 : 153600

 

 

3、執行鐳射雷達

電腦Ubuntu系統中，執行雷達並用Rviz將資料視覺化：

roslaunch ydlidar lidar_view.launch

 

或者先啟動雷達掃描測距：roslaunch ydlidar lidar.launch

再檢視鐳射雷達的資料：rosrun ydlidar ydlidar_client

 

樹莓派Raspbian 系統中，好像也沒必要先執行 lidar.launch，直接執行lidar_view.launch就可以了。

 

備註：先保證 roscd執行在正確目錄下  roscd ydlidar，然後再啟動roslauch

 

4、問題及解決

錯誤問題1：供電不足

EAI的X4資料口在一般情況下可以當做供電和資料同時使用，這是我們使用者比較期望的，但是X4對於某些主控比如樹莓派就不行，必須單獨供電，也就是說如果你拿樹莓派跑的話，需要一條單獨供電的線和一條資料線

 

錯誤問題2：無法載入ydlidar節點

ERROR: cannot launch node of type [ydlidar/ydlidar_node]:

can't locate node [ydlidar_node] in package [ydlidar]

 

無法載入節點的原因，可能是多次編譯，ros命令尋找檔案位置時發生錯誤。

 

解決方法：

“直接使用roscd指令切換到自己的程式包目錄”

cd ~/lidar_ws

source devel/setup.bash

echo "source ~/lidar_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

 

先保證 roscd執行在正確目錄下

roscd ydlidar

然後再啟動roslauch

roslaunch ydlidar lidar_view.launch

 

參考：

https://answers.ros.org/question/145801/cant-locate-node-in-package/

 

樹莓派使用問題

1. 供電問題
   現象：雷達不轉, 雷達轉幾下停了，雷達正常轉，但是啟動 lidar.launch過程中有提示
   錯誤提示[ERROR] [1543845072.458324094]: start YDLIDAR is failed! Exit!!
   解決方法：充電寶好像不行（自動斷電？），要找個比較穩定的電源介面卡。
   https://github.com/EAIBOT/ydlidar/issues/12
    
   2、RViz不顯示點雲圖像
   啟動鐳射雷達EAI YDLIDAR X4後，查詢有資料（rosrun ydlidar ydlidar_client），但是在RViz中沒有影象，解決辦法是改變顯示方式：把Style 從Squares改成 Points，就顯示了。
    
   問題解決：把Style 從Squares改成 Points就顯示
   
    
   5、查詢鐳射雷達資料及其釋出的訊息
   rosmsg show sensor_msgs/LaserScan
    
   
    
   查詢雷達輸出話題：rostopic echo -n1 /scan
   （下面這個命令少了 –n1，會不停地重新整理資料）
   
    
   [ROS中釋出鐳射掃描訊息]( https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/7840129.html)
   通過 rostopic hz /scan 命令檢視鐳射資料釋出頻率
   
    
   插入USB後在終端中輸入以下命令檢視USB轉串列埠裝置：ls /dev/tty*