Nuova sezione libri disponibile!

Installiamo ROS su Raspberry Pi

Ludovico Russo

lettura in 5 minuti

ROS+Raspberry Logo

Ciao a tutti, torniamo con questo primo tutorial per installare ed utilizzare ROS (the Robot Operating System) su Raspberry Pi.

ROS: Il Sistema Operativo dei robot

Prima di installarlo ed utilizzarlo, cerchiamo di capire cosa è, quali sono le sue finalità e perchè è diventato un standard di fatto a livello accademico e perchè molte aziende lo stanno iniziando ad adottare.

Cosa è ROS?

Secondo il sito ufficiale, ROS √® un framework per la programmazione Robot orientato alla creazione di Sistemi Robotici distribuiti che interagiscono con l'ambiente umano. √ą quindi un framework per lo sviluppo di applicazione Robotiche di servizio. √ą chiamato OS, in modo leggermente improprio, perch√® offre le stesse funzionalit√† che normalmente offre un sistema operativo, ma in ambiente multi macchina e multi robot.

Perchè ROS?

Perchè sviluppare applicazioni robotiche di servizio è difficile! ROS è quindi nato per essere modulare e per favorire la collaborazione tra gruppi di ricerca interessati a temi diversi. Facciamo un esempio del sistema di complessità di un'applicazione robotica reale.

Usando ROS, diveri gruppi di ricerca posso creare moduli sulla loro expertize tecnica, e poi condividere tra loro i module ed integrarli con altri moduli per costruire l'applicazione.

Questa caratteristica ha fatto si che ROS sia diventato in poco tempo uno standard utilizzato da praticamente tutti i gruppi di ricerca accademici che si interessano alla robotica di servizio. E ultimamente anche molte aziende si sono avvicinate a questa tecnologica. In italia citiamo TIM che dal 2013 si interessa di queste tematiche.

ROS e HotBlack Robotics

Noi di HBRobotics siamo esperti di ROS, in quanto lo abbiamo utilizzato per anni durante il nostro percorso di Ph.D. al Politecnico di Torino. Quando abbiamo fondato questa società abbiamo deciso di fondare su ROS tutta la nostra tecnologica, e dato che ROS ci ha dato tanto, vogliamo anche contribuire al suo sviluppo e alla sua diffusione anche sul suolo Italiano.

ROS su Raspberry Pi

Quando è stato presentato il primo Raspberry PI, molti utilizzatori di ROS (tra cui il sottoscritto, maker da prima di conoscere la parola "maker") hanno capito le potenzialità di questo piccolo computer nell'ambito della robotica di servizio. Finalmente esisteva un piccolo computer a bassissimo costo in grado di supportare ROS e quindi di alimentarne la diffusione non solo in ambito accademico e industriale ma anche a livello hobbistico. Purtroppo le prime procedure per l'installazione di ROS su questa macchina erano molto complicate e lente, in quanto era necessario compilare l'intero sistema operativo su Debian, che non supportava ufficialmente. Ricordo ancora la prima volta che riuscii ad installare ROS sul primo Raspberry Pi Model B dopo un mese di tentativi (ammetto che quell'esperienza fu altamente istruttiva in quanto, a fuoria di risolvere errori e dipendenze, imparai tantissimo di Linux).

Ai tempi spuntavano online varie SD già pronte con ROS installato sopra. Il problema era che, ogni volta che serviva installare un nuovo pacchetto ROS, bisognava ricompilare tutto dall'inizio, cosa che dopo un po' diventava infattibile.

Ad ogni modo, i tempi sono cambiati e adesso è molto facile, con qualche trucchetto, installare ROS su un Raspberry Pi senza troppi problemi.

Cosa Serve?

Ecco i materiali che servono:

  • Un Raspberry Pi (consiglio caldamente Raspberry Pi 3 Model B, o almeno il 2 Model B, non ho mai provato questa procedura sul Raspberry Pi 1).
  • Una SD con sopra Raspbian. Trovate l'ultima versione qui.
  • Un po' di pazienza :D

Cosa Faremo?

Lo scopo del tutorial è quello di installare ROS e iniziare ad utilizzarlo!

Installiamo ROS

Accediamo al Raspberry ed apriamo il terminale.

Per prima cosa, √® importante aggiornare tutti i pacchetti all'ultima versione, la procedura potrebbe richiedere un po' di tempo, nella mia prova ci ha messo pi√Ļ di 30 minuti per completare l'installazione!

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Una volta lanciato, digitiamo i seguenti comandi

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu trusty main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
sudo apt-get update
sudo apt-get install ros-indigo-ros-base

Inseriamo la password quando serve e procediamo selezionando sempre Y (yes) durante la fasi di installazione. Anche questa procedura è un po' lenta, dovuta al fatto che sono tantissimi i moduli da installare e la poca potenza del raspberry!

Una volta installato, dobbiamo abilitare ROS all'avvio di ogni shell, in modo da avere tutti i comandi principali attivi. Si fa con il seguente comando

echo "source /opt/ros/indigo/setup.bash" >> ~/.bashrc

Utilizzo di TurtleSim

Turtle Sim √® un modulo ROS sviluppato per imparare ad utilizzarlo. √ą in particolare una suite di sperimentazione che permette di controllare tramite ROS una tartaruga virtuale Robotica.

Installazione di TurtleSim

Per installare il modulo, utilizziamo il comando

sudo apt-get install ros-indigo-turtlesim

A questo punto siamo pronti a muovere i primi passi. Ma prima di tutto è necessario Chiudere la Shell.

Utilizzo di TurtleSim

A questo punto iniziamo a divertirci. √ą importante, prima di tutto, dobbiamo aprire un po' di shell contemporaneamente (√® la prassi quando si utilizza ROS, quindi abitutevi al disordine).

Nella prima shell, digitiamo il comando

roscore

che lancia il cuore di ROS, ed è necessario per inizializzare una rete ROS.

roscore ROS shell

Dovreste vedere un output del tipo


... logging to /home/pi/.ros/log/e3e26302-d999-11e6-94cd-b827ebf7d5f2/roslaunch-raspberrypi-10902.log
Checking log directory for disk usage. This may take awhile.
Press Ctrl-C to interrupt
Done checking log file disk usage. Usage is <1GB.

started roslaunch server http://raspberrypi:45912/
ros_comm version 1.11.20


SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /rosdistro: indigo
 * /rosversion: 1.11.20

NODES

auto-starting new master
process[master]: started with pid [10914]
ROS_MASTER_URI=http://raspberrypi:11311/

setting /run_id to e3e26302-d999-11e6-94cd-b827ebf7d5f2
process[rosout-1]: started with pid [10927]
started core service [/rosout]

Lasciate questa shell aperta e, in una seconda shell, lanciamo il simulatore della nostra bellissima tartaruga

rosrun turtlesim turtlesim_node

che aprirà una finestra grafica in cui viene visualizzata una tartaruga stilizzata in grafica 2D. In realtà la tartaruga è un robot ROS simulato, a cui possiamo mandare comandi di velocità tramite ROS

ROS TurtleSim Finestra

A questo punto, non ci resta che lanciare un terzo nodo per mandare comandi di velocità alla tartaruga. Questo nodo si lancia (di nuovo su una shell distinta) con

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

Shell ROS teleop

Questa volta non usciamo dalla shell ma, lasciandola attiva, premiamo le frecce della tastiera. Se tutto funziona, dovreste vedere la vostra tartaruga muoversi in accordo con i comandi impartiti.

Questa è lo screen sul mio Raspberry Pi quando tutto è in funzione.

Screen ROS Raspberry Pi

Conclusioni

In questo tutorial abbiamo visto come installare ed utilizzare ROS su Raspberry Pi. Seguiranno altri tutorial per approfondire l'argomento!

Ti è piaciuto questo post?

Registrati alla newsletter per rimanere sempre aggiornato!

Ci tengo alla tua privacy. Leggi di pi√Ļ sulla mia Privacy Policy.

Ti potrebbe anche interessare

HB Cloud Tutorial #1 - Uso dei Led
Iniziamo ad utilizzare la piattaforma di Cloud Robotics
HB Cloud Tutorial #2 - Uso dei Bottoni
Rieccomi con il secondo tutorial legato all'uso dei bottoni per il robot **DotBot-ROS**. In questo tutorial, vedremo come configurare ed utilizzare in Python un bottone attaccato ad un pin GPIO del Raspberry Pi 3.
HB Cloud Tutorial #3 - I Motori
I Motori sono una delle parti essenziali dei robot. In questo tutorial, vederemo come è possibile in modo semplice ed intuitivo implementare un programma in Python che controlla i motori in base a comandi inviati via Wifi al Robot.
Non avete un robot? C'è il robot in cloud accessibile da remoto tramite il vostro PC o da cellulare
Non avete un robot? C'è il robot in cloud accessibile da remoto tramite il vostro PC o cellulare
Avete problemi hardware? C'è il robot in cloud accessibile da remoto tramite il vostro PC o cellulare
Avete problemi hardware? C'è il robot in cloud accessibile da remoto tramite il vostro PC o cellulare
Utilizzare la RaspiCam in streaming con la piattaforma Cloud
Breve tutorial che spiega come abilitare la RaspiCam su ROS e la piattaforma di Cloud Robotics
Video Corso ROS Rokers - Completati i video di Introduzione
Sono disponibili online i video tutorial del corso di ROS partito dalla community Rokers
NTBD: guida step by step
Cos'è e come utilizzare NTBD step by step, primo articolo della serie
Inviare Goals alla Navigation Stack - versione nodo ROS Python
Inviare un goal all ROS navigation stack utilizzando un nodo Python
Inviare una sequenza di Goals alla ROS NavStack usando Python
Inviare una sequenza di pose desiderate alla ROS Navigation Stack usando un nodo Python
Come creare messaggi custom in ROS
Creare nuovi tipi di messaggio ROS
Benvenuto a ROS 2.0
Primo contatto con ROS 2.0
Usare il braccio robotico Dobot con ROS
Come usare il braccio robotico con Robot Operating System
Un IDE web Arduino sviluppato in Python e Flask
Un mio progetto dell'estate del 2015 che permette di programmare Arduino da un'interfaccia Web esposta da un Raspberry Pi
Utilizziamo Atom come editor di testo remoto su Raspberry Pi
Come usare Atom come editor di testo remoto per Raspberry Pi
Canopy: una Pythonica alternativa a Matlab
Presento questo interessante tool python che può essere considerato una buona alternativa a Matlab per l'analisi dei dati!
Python + Arduino = Nanpy
Programmare Arduino in Python con Nanpy
Utilizzo di Nanpy con il sensore di temperatura/umidità della famiglia DHT
Come utilizzare Nanpy col sensore DHT di temperatura e Umidità
Gestire le macchine virtuali senza sforzo con Vagrant
Introduzione ed esempio di utilizzo su Vagrant, il tool che semplifica la gestione delle macchine virtuali per lo sviluppo.
Implementiamo un bot Telegram con Python
Una semplice guida per iniziare a muovere i primi passi nello sviluppo di chatbot Telegram con Python
Implementiamo un bot Telegram con Python - I Comandi
Vediamo come gestire i comandi del nostro bot in Telegram
Da Ph.D. ad Imprenditori. Ecco la storia di HotBlack Robotics
La vera storia di HotBlack Robotics, aka la mia Startup. Scritta dal mio socio Gabriele Ermacora
Un Video Corso di ROS
Il mio video corso su come utilizzare ROS è disponibile
Sviluppiamo un Robot con tecnologie Open Source
Inizio una serie di videoguide, in cui voglio introdurvi al mondo della robotica di servizio in modo pratico, facendo vedere come è possibilile, sfruttando tecnologie completamente Open Source, quali Arduino, Raspberry Pi, ROS e Docker, costruire un piccolo robot di Servizio.
Robot Open Source - Introduzione a Docker
√ą disponibile il video "Introduzione a Docker".
Robotica di Servizio in Pillole
Nasce una nuova rubrica sul mio blog, in cui cercherò di spiegare in modo semplice il mondo della robotica di servizio
Buildare e usare container Docker per Raspberry Pi
In questa guida vediamo come buildare ed utilizzare Docker su Raspberry Pi (ed in generale sistemi Linux Embedded) per velocizzare la produzione di applicazioni Linux Embedded
Robot Open Source - Docker e Raspberry
√ą disponibile il video "Docker e Raspberry".
Setup Wifi super semplice per Raspbian Lite
Vi propongo un trucchetto per gestire in modo semplicissimo il WiFi su Raspbian (Lite).
Abilitare l'accesso SSH del raspberry pi senza usare un monitor
Un piccolo trucco per gestire al meglio lo sviluppo su Raspberry Pi, specialmente se non si ha a disposizione un monitor.
Un bot telegram che invia messaggi al verificarsi di eventi sui GPIO del Raspberry Pi
Mandare un messaggio tramite telegram quando il un GPIO del Raspberry cambia stato è possibile, ecco come!
Passive income con Raspberry Pi e earnapp
Come guadagnare un po' di soldi senza muovere un dito usando un raspberry pi e una connessione ad internet