小米机器狗铁蛋资料整理 cyberdog ros2

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了小米机器狗铁蛋资料整理 cyberdog ros2相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

ROS2机器狗平台中，开源做得很好的平台。

注意：

main 18.04

devel 20.04

其中，devel使用ros2 galactic！非常赞！

Xiaomi CyberDog ROS 2
License

CyberDogDog

English

简介
本项目包含小米铁蛋®的ROS 2主要功能包.

基本信息
铁蛋默认用户是mi, 密码为123
使用USB线连接Download接口, 可通过ssh mi@192.168.55.1连接铁蛋进行内部操作
软件架构
我们基于ROS 2实现了大部分的机器人应用, 如架构图所示, 包括多设备链接、多模态感知、多模态人机交互、自主决策、空间定位、导航和目标追踪等功能. 目前使用的DDS中间件是Cyclone DDS, ROS 2的版本为Galactic.

由于NVIDIA对Jetson系列截至目前(202109)只提供了Ubuntu 18.04的支持, 故我们对Ubuntu 18.04进行了ROS 2的适配和修改. 具体的修改内容可以通过mini.repos进行拉取, 我们去除了部分没必要的仓, 并添加了一些需要使用的仓库.

本项目的详细文档都在各个子模块的根目录里, 如有需要可以直接点击进行了解

前置条件
如在目标设备上直接编译, 需要保证已连接互联网. 首选环境是铁蛋, 次选环境是Docker开发环境.

如是前者，需要保证执行如下指令：

$ apt-get update
$ apt-get install nvidia-l4t-jetson-multimedia-api cuda-compiler-10-2
如是后者, 可以考虑使用arm64的Docker. 我们在未来会支持交叉编译。

大陆地区加速
如果您在，可以使用我们提供的Docker的构建加速和colcon的编译加速

构建Docker时, 可使用docker build -t arm_docker:1.0 . --build-arg gfw=1进行构建镜像, 以提高速度.

使用colcon编译包时, 可在colcon编译的语句最后添加--cmake-args -DBUILD_INSIDE_GFW=ON以获取加速, 如colcon build --merge-install --packages-select sdl2_vendor lcm_vendor mpg123_vendor toml11_vendor --cmake-args -DBUILD_INSIDE_GFW=ON.

构建 & 部署
本项目支持两种构建策略:

最小功能包: 只编译影响整机启动和运动的相关功能包.
基础功能包: 编译本仓(cyberdog_ros2)的全部功能包.
最小功能包
编译方法:

下载cyberdog_ros2.
$ mkdir -p ros_apps/src
$ cd ros_apps/src
$ git clone https://github.com/MiRoboticsLab/cyberdog_ros2.git
$ cd ..
使用--packages-up-to编译(确保source过ROS 2的环境变量)
$ colcon build --merge-install --packages-up-to cyberdog_bringup
或者, 编译到指定目录, 注意: 如有需要请替换/opt/ros2/cyberdog的值为其他.

$ export OUTPUT_DIR=/opt/ros2/cyberdog
$ colcon build --merge-install --install-base $OUTPUT_DIR --packages-up-to cyberdog_bringup
基础功能包
编译方法:

下载cyberdog_ros2.
Download cyberdog_ros2.
$ mkdir -p ros_apps/src
$ cd ros_apps/src
$ git clone https://github.com/MiRoboticsLab/cyberdog_ros2.git
$ cd ..
直接编译所有的包(确保source过ROS 2的环境变量)
$ colcon build --merge-install
或者, 编译到指定目录, 注意:如有需要请替换/opt/ros2/cyberdog的值为其他.

$ export OUTPUT_DIR=/opt/ros2/cyberdog
$ colcon build --merge-install --install-base $OUTPUT_DIR
此外，小米提供的部分闭源功能包：小爱同学支持默认不打开，需要通过在--cmake-args后添加-DXIAOMI_XIAOAI=ON分别打开两个功能的编译。

通用的部署方式
如果使用的是/opt/ros2/cyberdog路径进行编译, 且环境是铁蛋, 重启机器或服务即可部署完毕.

重启服务的方式:

To restart the service:

$ sudo systemctl restart cyberdog_ros2.service
相关项目
CyberDog_Ctrl:使用GRPC控制铁蛋
相关资源
CyberDogAPP下载链接
铁蛋躯干Step文件
向铁蛋贡献力量！
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内核部分：

github.com/MiRoboticsLab/cyberdog_tegra_kernel

Tegra Linux Kernel for CyberDog

[简介]
本项目为L4T的内核代码项目(适用于小米定制的英伟达应用板)。目前版本为Jetpack 4.5，内核版本为4.9.201。

[编译方法]
cd到内核代码所在目录后并执行以下命令：

git clone https://github.com/MiRoboticsLab/cyberdog_tegra_kernel.git
cd cyberdog_tegra_kernel/kernel/kernel-4.9
./build.sh


build.sh中make的jobs数量(-jn)可根据个人电脑实际情况进行修改。

github.com/MiRoboticsLab/cyberdog_motor_sdk

电机和惯导部分：

CYBERDOG MOTOR SDK
此SDK开放了电机驱动器和机身IMU传感器接口，配合cyberdog 1.0.0.94及以上版本使用，方便用户进行运动控制的二次开发。具体接口使用可参照Example_MotorCtrl.cpp，按如下步骤在实际机器人上部署运行。

准备工作
安装依赖
安装lcm(本地部署时需要)

$ git clone https://github.com/lcm-proj/lcm.git
$ cd lcm
$ mkdir build && cd build
$ cmake .. && make
$ sudo make install
安装docker(运控部署时需要)

按照链接所附步骤进行安装：https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/

# 给docker设置root权限：
$ sudo groupadd docker
$ sudo usermod -aG docker $USER
下载交叉编译所需docker镜像

$ wget https://cdn.cnbj2m.fds.api.mi-img.com/os-temp/loco/loco_arm64_20220118.tar
$ docker load --input loco_arm64_20220118.tar
$ docker images
连接机器人
将本地PC连接至铁蛋的USB download type-c 接口(位于中间)，等待出现”L4T-README” 弹窗

$ ping 192.168.55.100     #本地PC被分配的ip
$ ssh mi@192.168.55.1     #登录nx应用板 ,密码123
mi@lubuntu:~$ athena_version -v #核对当前版本>=1.0.0.94
$ ssh root@192.168.55.233 #登录运动控制板
进入电机控制模式
修改配置开关，激活用户控制模式，运行用户自己的控制器：

$ ssh root@192.168.55.233 #登录运动控制板
root@TinaLinux:~# cd /robot
root@TinaLinux:~# ./initialize.sh #拷贝出厂代码到可读写的开发区（/mnt/UDISK/robot-software），切换到开发者模式，仅需执行一次
root@TinaLinux:~# vi /mnt/UDISK/robot-software/config/user_code_ctrl_mode.txt #切换mode:1(0:默认模式，1用户代码控制电机模式),重启机器人生效
编译及部署
1、用户电脑侧部署
运行在用户pc侧(linux)难以保证实时lcm通信，仅推荐编译验证和简单的位控测试

$ ping 192.168.55.233 #通过type c线连接Cyberdog的Download接口后，确认通信正常
$ ifconfig | grep -B 1 192.168.55.100 | grep "flags"| cut -d ':' -f1 #获取该ip对应网络设备，一般为usb0
$ sudo ifconfig usb0 multicast #usb0替换为上文获取的168.55.100对应网络设备,并配为多播
$ sudo route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev usb0 #添加路由表，usb0对应替换
$ mkdir build && cd build #进入sdk代码仓后
$ cmake ..
$ make -j4
$ ./Example_MotorCtrl
注：lcm通信若不成功，无法正常激活电机控制模式，log提示：Motor control mode has not been activated successfully

2、铁蛋NX应用板部署
因非实时系统，仅推荐编译验证和简单位控测试

$ scp -r sdk_path/cyberdog_motor_sdk mi@192.168.55.1:/home/mi/ #sdk源码拷入应用板，密码123
$ ssh mi@192.168.55.1 #登录应用板
mi@lubuntu:~$ cd /home/mi/cyberdog_motor_sdk
mi@lubuntu:~$ mkdir build && cd build
mi@lubuntu:~$ cmake ..
mi@lubuntu:~$ make -j2
mi@lubuntu:~$ ping 192.168.55.233 #测试和运控板的通信
mi@lubuntu:~$ ./Example_MotorCtrl
3、铁蛋运控板交叉编译部署
为了能使编译的文件可以直接在机器人上运行，需要在部署交叉编译工具链的docker镜像环境下编译，具体步骤如下：

$ docker run -it --rm --name cyberdog_motor_sdk -v /home/xxx/sdk_path:/work/build_farm/workspace/cyberdog cr.d.xiaomi.net/athena/athena_cheetah_arm64:2.0 /bin/bash
[root:/work] # cd /work/build_farm/workspace/cyberdog/ #进入docker系统的代码仓
[root:/work/build_farm/workspace/cyberdog] # mkdir onboard-build && cd onboard-build
[root:/work/build_farm/workspace/cyberdog] # cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/usr/xcc/aarch64-openwrt-linux-gnu/Toolchain.cmake ..
[root:/work/build_farm/workspace/cyberdog] # make -j4 #指定交叉编译工具链并编译
[root:/work/build_farm/workspace/cyberdog] # exit
编译成功后, 将生成的.so文件libcyber_dog_sdk.so和可执行文件Example_MotorCtrl拷贝到运控/mnt/UDISK目录下

$ cd ~/sdk_path/onboard-build
$ ssh root@192.168.55.233 "mkdir /mnt/UDISK/cyberdog_motor_sdk" #在运控板内创建文件夹
$ scp libcyber_dog_motor_sdk.so  Example_MotorCtrl root@192.168.55.233:/mnt/UDISK/cyberdog_motor_sdk
$ ssh root@192.168.55.233
root@TinaLinux:~# cd /mnt/UDISK/cyberdog_motor_sdk
root@TinaLinux:~# export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/UDISK/cyberdog_motor_sdk #设置so库路径变量
root@TinaLinux:~# ./Example_MotorCtrl  #通过“nohup ./Example_MotorCtrl &”可后台运行，退出ssh连接不受影响
如何添加开机自启动:
配置/mnt/UDISK/manager_config/fork_para_conf_lists.json 进程管理文件(注意结尾逗号)后重启运控程序
例： "600003": "fork_config":"name": "Example_MotorCtrl", "object_path": "/cyberdog_motor_sdk/", "log_path": "", "paraValues": ["", "", ""]
注：手动关闭程序时，请先关闭用户程序Example_MotorCtrl，触发主程序(ctrl)超时保护趴下，再关闭或重启主程序。同时关闭主程序和用户程序，电机会因CAN总线超时位置锁定，再次启动易发生危险。

错误标志位含义
//bit0: warning flag, lost communication between user code and robot over 10[ms]. For safety, commanded tau and qd_des will be forced to divide by (over_time[ms]/10.0);
//bit1: error flag, lost communication between user code and robot over 500[ms]. Robot will enter high-damping mode by setting joint gains kp=0, kd=10, tau=0;
//bit2: warning flag, position command of any abaduction joint changing more than 8 degrees from its previous will be truncated;
//bit3: warning flag, position command of any hip joint changing more than 10 degrees from its previous will be truncated;
//bit4: warning flag, position command of any knee joint changing more than 12 degrees from its previous will be truncated;
注：为了避免通信超时导致危险，报err_flag: 0x02 communicate lost over 500ms后先排除故障,关闭Example_MotorCtrl例程进程,再重启运控程序或者直接重启运控板才能清除错误.

# 重启运控程序:
$ ssh root@192.168.55.233 "ps | grep -E 'Example_MotorCtrl' | grep -v grep | awk 'print \\$1' | xargs kill -9" #需先于主进程暂停，避免急停
$ ssh root@192.168.55.233 "ps | grep -E 'manager|ctrl|imu_online' | grep -v grep | awk 'print \\$1' | xargs kill -9"
$ ssh root@192.168.55.233 "export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/UDISK/robot-software/build;/mnt/UDISK/manager /mnt/UDISK/ >> /mnt/UDISK/manager_log/manager.log 2>&1 &"
# 重启运控板系统:
$ ssh root@192.168.55.233 "reboot"

 

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