TurtleBot3burger（汉堡）ROS 平台用户使用手册 ·...

北京智能佳科技有限公司

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TurtleBot3 burger（汉堡）ROS平台

用户使用手册

版本：0.3.3

修订日期：2019/06/05

作者：北京智能佳科技有限公司

http://www.bjrobot.com



修订历史记录

版本时间说明

0.2.1 2017/12/06 增加 burger机器人网络配置说明

0.2.2 2017/12/06 增加 burger仿真功能的说明

0.2.3 2017/12/27 更名为《TurtleBot3 burger（汉堡）ROS平台

用户使用手册》

02.4 2018/08/07 修改了部分编辑错误，增加了 FAQ问答章节

0.2.5 2018/10/12 对国内源进行了补充说明,修改了部分错误

0.2.6 2019/01/22 对 360激光传感器作了补充说明,增加了在非

管理员权限下使用 openCR串口的方法

0.3.0 2019/01/28 增加 TB3进阶应用教程

0.3.1 2019/04/24 修改没有 root权限对 openCR操作的方法

0.3.2 2019/05/23 增加 arduino下载程序的方法

0.3.3 2019/06/05 增加 openCR固件修复方法




目录

汉堡（树莓派）系统安装.............................................................................. 71.镜像（.img）下载：...........................................................................................72.制作 Linux启动盘（SD卡）............................................................................ 93.系统安装............................................................................................................104.网络配置............................................................................................................11

Ubuntu16.04系统镜像制作.......................................................................... 12

在笔记本上安装 Ubuntu系统（Ubuntu16.04）.........................................15

ROS安装........................................................................................................161. 版本选择..........................................................................................................162. 软件中心配置..................................................................................................163. 添加源..............................................................................................................174. 安装 ROS.........................................................................................................176. 初始化 ROS.....................................................................................................177. 安装 rosinstall.................................................................................................. 178. 初始化环境变量:.............................................................................................189. 测试 ROS.........................................................................................................1810. USB设置........................................................................................................18

OpenCR软件配置..........................................................................................211.编译器设置........................................................................................................212.安装 Arduino IDE................................................................................................213.运行 Arduino......................................................................................................214.从 Boards Manager 安装 OpenCR1.0包...........................................................225.端口设置............................................................................................................246.下载机器人 openCR 默认固件......................................................................... 247. openCR 固件修复............................................................................................. 25

开始使用.........................................................................................................271.启动 Turtlebot3.................................................................................................. 272.启动 Turtlebot-burger........................................................................................ 273.运行 RViz...........................................................................................................27

远程控制.........................................................................................................291.说明....................................................................................................................292.方法....................................................................................................................29




3.结果....................................................................................................................29

SLAM..............................................................................................................301.说明....................................................................................................................302通过远程操作创建地图....................................................................................303.将地图保存到文件............................................................................................30

导航.................................................................................................................311.说明....................................................................................................................312.准备....................................................................................................................313.开始导航............................................................................................................31

仿真.................................................................................................................331.安装 TurtleBot3 Simulation...............................................................................332.启动仿真............................................................................................................333.Gazebo仿真.......................................................................................................34

TB3进阶应用教程........................................................................................ 381. 应用（障碍检测）..........................................................................................382. 应用（定点导航）..........................................................................................393. 应用（固定线路巡逻）..................................................................................404. 应用（自动泊车）..........................................................................................415. windows远程桌面控制................................................................................... 436. 应用（安卓 APP控制）.................................................................................467. 更新源代码......................................................................................................47

FAQ.................................................................................................................48

专有名词解释.................................................................................................49




重要信息

注意：在安装机器人之前必须先看电子文档，如果由于不看文档

造成接线出现问题一律不再报修范围内；智能佳不对用户因疏忽或误

用产品而导致的任何损失或损害负责。

请在开始之前请仔细阅读电子使用说明文档。

1.严格按照说明手册以及官方网站的网页教程操作；

教程网址 1: http://www.rosrobot.cn/

教程网址 2：http://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/

2.在接线的时候要断电操作，要反复确认，确保接线（电源线）正确，

电源正负正确，因接线问题造成机器人损害不在报修范围内。

3. 只能使用套件中包含的电池和充电器。电池一个月最少要充电一

次，长时间搁置导致电池过放而不能正常使用也不再报修范围内。

4.当机器人运行时，理清线路，谨防无意间拖拽机器人造成机器人损

坏。

5.请勿将机器人放置在靠近水源，热源或火源的地方。

6.冬天容易产生静电，在接触控制板时一定先去除静电，如果由于静

电作用造成损坏也不在报修范围之内。

7.文档中或官方网站教程中未提及的做法，要提前询问相关技术人

员，谨慎操作。

http://www.rosrobot.cn/

http://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/




安装注意事项

上电前一定要反复确认正负极是否正确，如果接反，树莓派板子

就报废了。这个不在报修范围内，请谨慎操作！

2.连接 wifi操作步骤：

1）:输入以下命令：

cd /etc/wpa_supplicant/

ls

wpa_passphrase 你的 wifi名字你的 wifi密码 >wpa_supplicant.conf

ls

解释：

切换到/etc/wpa_supplicant/目录下

ls查看当前文件夹下的文件

写入 wifi配置文件

ls 再次查看目录，发现已经增加 wpa_suppliact.conf文件

2）：重启

3）点击右上角的 wifi连接，点击 wifi，输入密码，回车即可。




汉堡（树莓派）系统安装

1.镜像（.img）下载：

就 burger而言，树莓派需安装 Linux操作系统，其中，SD卡（默认 8G）是

作为启动磁盘。

安装系统版本：Ubuntu MATE（笔者安装：Ubuntu MATE 16.04.2）下载地址：https://ubuntu-mate.org/download/ 如图：1.打开下载链接：https://ubuntu-mate.org/download/

https://ubuntu-mate.org/download/

https://ubuntu-mate.org/download/




2.制作 Linux启动盘（SD卡）

准备：制作工具Win32DiskImager

安装：

1. 解压上述下载的操作系统镜像压缩文件，得到 img镜像文件。

2. .将 SD使用卡托或者读卡器后，连上电脑。

3. 解压并运行 win32diskimager工具。

4. 在软件中选择系统镜像（img文件），“Device”下选择 SD的盘符，然后选择

“Write”，期间出现对话框选择是。

5.等待写入进程，安装过程可能有些慢，根据你 SD卡的速度而定的。等到出现

对话框 write successful就说明成功了。

这样,Linux系统启动盘就做好了。

6.将 SD卡插入树莓派 3的 SD卡槽内。

7.树莓派主板上电，即可进入系统安装。




3.系统安装

1. 设置系统使用的语言，选择简体（中文）。

2. 设置WiFi，可以在后面设置也是一样的。

选择您要连接的 wifi，输入相应的密码，这样在后期的系统安装过程中会利

用网络的资源。

3. 设置时区。

选择一个时区，用鼠标在地图上点击一个位置就可以。

4. 等待之前的设置完成。

5.选择键盘布局，点击，继续。

6.创建用户名和密码，并牢记（后面会用到）。

7. 系统的安装占用了很多的空间，如果需要添加更多的功能需要增加 TF 卡的容

量。后面尝试添加一些应用。

温馨提示：系统安装完毕，大概就剩下 3.9G。安装完 ROS之后，大概会剩下 1.2G，内存且用且珍惜。




4.网络配置

为了实现 Turblebot3和电脑，Turblebot3之间的相互通信，需要获取远程 PC和 Turblebot3的 IP 地址。




Ubuntu16.04系统镜像制作

准备：UltraISO软件（如果只是为了制作启动优盘，可以使用未注册版本。）

镜像：Ubuntu16.04.03-desktop-adm64.isoU盘：8G以上（包含 8G）打开 UltraISO

UltraISO主界面如下：

打开 ISO文件

选择菜单文件>>打开，弹出打开 ISO文件对话框




选择镜像文件并单击打开按钮，打开 ISO 文件

写入硬盘镜像

选择菜单文件>>打开，弹出写入硬盘镜像对话框

选择硬盘驱动器和写入方式，然后点击写入按钮，等待完成即可。




至此，Ubuntu16.04系统盘完成！！！




在笔记本上安装 Ubuntu系统（Ubuntu16.04）

1.插入 Ubuntu16.04启动 U盘，重启笔记本电脑（64位），开机后，按 F12键（联想笔记本，其他的可以查询 U盘启动快捷键），进入 Ubuntu安装界面，

选择第二个选项：安装 Ubuntu。2.进入准备安装 Ubuntu界面后将“安装 Ubuntu时下载更新”、“为图形或无线

硬件…..”前面打上对勾。

3.进入安装类型界面，选择“其他类型”，点击“继续”点击“创建新分区表”继续

选择产生的空闲分区

点击的“+”创建 4个主要的基础分区

创建/分区：

＞5G 主分区空间起始位置 Ext4日志文件系统 /创建 swap分区：

2048MB 逻辑分区空间起始位置交换空间

创建 boot分区：

200MB 逻辑分区空间起始位置 Ext4日志文件系统 /boot创建 home分区:剩余的空间逻辑分区空间起始位置 Ext4日志文件系统 /home还可创建自己的其他分区如/123分区只要设置为逻辑分区、空间起始位置、Ext4日志文件系统

4.修改“安装启动引导器的设备”选择/boot分区（/dev/sda6）点击“现在安装”继续

选择时区

继续

选择键盘布局（使用默认）

继续

5. 创建用户（计算机名日后可改）

密码要复杂

密码为登录密码请务必牢记

继续

6. 开始安装,等待…………7.安装完成后重启。

8.Ubuntu系统安装完成。

镜像源：http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/

http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/




ROS安装

1.版本选择

ROS是运行在 Linux 之上的，所以首先您的电脑和机器人（汉堡/华夫饼）

首先得有 Linux环境，之前的 ubuntu系统的安装都是为此做准备的。Ubuntu是对 ROS支持最好的。

Ubuntu 和 ROS 都是存在不同的版本，而且 ROS各个版本之间互不兼容，

所以每一个 ROS 版本都对应着一个或两个对应的 Ubuntu 版本。

ROS发布日期 ROS版本对应 Ubutnu版本

2016.3 ROS Kinetic Kame Ubuntu 16.04 (Xenial) /Ubuntu 15.10 (Wily)

2015.3 ROS Jade Turtle Ubuntu 15.04 (Wily) /Ubuntu LTS 14.04 (Trusty)

2014.7 ROS Indigo Igloo Ubuntu 14.04 (Trusty)注：ubuntu14.04版本装 Kinetic版本是装不上去的,indigo同理。

最终选择 Ros版本：ROS Kinetic Kame

2.软件中心配置

首先打开软件和更新对话框，具体可以在 Ubuntu 最左上角的搜索按钮中搜

索。打开后按照下图进行配置（确保你的"restricted"，"universe，" 和 "multiverse."前是打上勾的）：

配置完成后就可以关闭该窗口了。




3.添加源

打开一个控制台(Ctrl + Alt + T), 输入如下指令：

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_rel

ease -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

如果上述源不起作用，请尝试下面国内的源：

sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.

cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/r

os-latest.list'

设置秘钥:

sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 -

-recv-key 0xB01FA116

4.安装 ROS

首先确保系统软件处于最新版。

sudo apt-get update

安装 ROS kinetic全功能版。指令如下：

sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

等待若干分钟，网络要给力。

安装完成后，可以用下面的命令来查看可使用的包：到现在，虽然是安装完了，

但是还不能用 ROS哦！

6. 初始化 ROS

首先呢，需要先初始化 rosdep，具体如下：

sudo rosdep init

rosdep update

7. 安装 rosinstall

这是安装 ROS的各种功能包的程序。它是被频繁使用的有用的工具，因此

务必要安装它。

sudo apt-get install python-rosinstall




8. 初始化环境变量:

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

source ~/.bashrc

上面两句非常非常非常重要，很多小伙伴在日常的开发过程中，有的找不到

Package, 找不到 node, 很多情况下都是没有添加 source。

9.测试 ROS

首先，启动 ROS环境

roscore

看看显示 started core service [/rosout] 了没有？如果没问题，恭喜你，你成功了。

10.USB设置

USB设置(以下允许将 USB端口用于没有 root权限的 OpenCR板)

cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_bringup

sudo cp ./99-turtlebot3-cdc.rules /etc/udev/rules.d/

sudo udevadm control --reload-rules

sudo udevadm trigger




安装 Turtlebot3 ROS包

1.安装 Turtlebot3依赖包

在 Ubuntu终端界面输入命令：

sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-

kinetic-teleop-twist-keyboard ros-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd

-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosserial-ard

uino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-ki

netic-rosserial-client ros-kinetic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ro

s-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-urdf ros-kinet

ic-xacro ros-kinetic-compressed-image-transport ros-kinetic-rqt-image

-view ros-kinetic-gmapping ros-kinetic-navigation

2.创建 ROS工作目录

cd ~

sudo mkdir catkin_ws

cd catkin_ws

sudo mkdir src

3.下载依赖包

安装 git（一般新系统里没有）

sudo apt-get install git

下载依赖包，需要一定时间。（注意：在此一定要安装雷达驱动）

注意：下载 turtlebot3包的时候，时间有点长，请耐心等待。

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/hls_lfcd_lds_driver.git

4.编译

cd ~/catkin_ws && catkin_make

如果没有出现红色错误，即安装成功，否则继续检查之前的操作。

5.网络配置

ROS需要 IP地址在 turtlebot和远程 PC之间进行通信

分别在 turtlebot和 PC，执行如下命令获得对应的 IP地址：

ifconfig

记住当前的 wlan或者以太网口的 ip地址。

修改.bashrc

https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git




gedit ~/.bashrc

（也可以使用 vim编辑器）

sudo apt-get install vim

vim ~/.bashrc

环境变量配置

echo “source ~/catkin_ws/devel/setup.bash”>> ~/.bashrc

source .bashrc

立即生效

TURTLEBOT配置如下（在文件末尾编辑即可）：

export ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

export ROS_HOSTNAME = IP_OF_TURTLEBOT

注意：IP_OF_PC指的是远程 PC的 IP地址，IP_OF_TURTLEBOT 指的是机器人

的 IP远程 PC配置如下：

export ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

export ROS_HOSTNAME = IP_OF_PC

ROS_MASTER 运行在远程 PC上。（在远程 PC上执行 roscore）让环境生效：

source ~/.bashrc

6. 非管理员运行 openCR节点,USB设置(以下允许将 USB端口用于没有 root权限的 OpenCR板)

cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_bringup

sudo cp ./99-turtlebot3-cdc.rules /etc/udev/rules.d/

sudo udevadm control --reload-rules

sudo udevadm trigger




OpenCR软件配置

注意：openCR的软件设置这一章节是针对 PC的，机器人不需要安装 arduino,您可以选择在 ubuntu下安装，也可以选择在 windows下安装；都是可以的，凭

个人喜好。

1.编译器设置

由于 OpenCR 库是为 32 位平台构建的，64 位 PC 需要用于 Arduino IDE 的

32位编译器相关内容，需要执行如下命令：

sudo apt-get install libncurses5-dev：i386

2.安装 Arduino IDE

OpenCR需 Arduino IDE 1.16.0及之后的版本

可以从官方的 arduino主页下载最新版本，

地址：https://www.arduino.cc/en/Main/Software将下载的文件解压缩到所需的文件夹比如用户的根目录下 tools，并从终端执

行安装文件。如下：

mkdir ~/toolswget https://www.arduino.cc/download_handler.php?f=/arduino-1.8.3-linux64.tar.xzcd ~/tools/arduino-1.16.0./install.sh

增加路径到环境中：

vim ~/.bashrcexport PATH=$PATH:$HOME/tools/arduino-1.16.0source ~/.bashrc

3.运行 Arduino

在 linux下，新终端执行：

arduino

或直接运行

https://www.arduino.cc/en/Main/Software




~/tools/arduino-1.16.0/arduino

4.从 Boards Manager安装 OpenCR1.0包

1) 增加 Boards Manager运行 IDE，点击 File → Preferences, 复制如下内容到 Additional Boards ManagerURLs：

https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/arduino/opencr_release/package_opencr_index.json

如图：

2) 通过 Boards Manager安装 OpenCR软件包

点击 Tools → Board → Boards Manager.图示：

在文本框中键入 OpenCR以查找包。找到 OpenCR by ROBOTIS后，点击

Install.图示：




安装后，将显示“INSTALLED”

OpenCR Board列在 Tools → Board 中。

图示：




5.端口设置

此步骤显示程序上传的端口设置。

OpenCR应通过 USB端口连接到 PC和 OpenCR板。

选择 Tools → Port → /dev/ttyACM0.图示：

6.下载机器人 openCR默认固件




7. openCR固件修复

如果下载了已损坏或未完成的固件且电路板冻结或无法工作，则必须进入引

导加载程序才能下载正常固件。

要执行引导加载程序，请按照以下说明操作。

1）.进入修复固件模式。

同时按住 PUSH SW2按键和 Reset按钮

释放 Reset按钮

松开 PUSH SW2按钮

重置后，OpenCR将进入引导加载程序。当引导加载程序运行时，STATUSLED每 100ms闪烁一次。

2).下载下载器 opencr_ld

https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/tree/master/arduino/opencr_ardu

ino/tools/opencr_tools_1.0.0

3）.打开官方默认固件 turtleot3_core；另存一下，然导出可执行二进制 bin

文件；

https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/tree/master/arduino/opencr_arduino/tools/opencr_tools_1.0.0

https://github.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/tree/master/arduino/opencr_arduino/tools/opencr_tools_1.0.0




4）.修复固件，命令格式如下：

opencr_ld <Communication port> <Baudrate> <Firmware binary> <Firmware execution status [0|1]>

Communication port：Linux 的串口名称通常为/ dev / ttyACM0，它应与连接

到 OpenCR的串口相同。

Baudrate：以 115,200bps的速率进行通信和输入的速度。

Firmware binary：固件二进制映像具有 bin的扩展名。

Firmware execution status：如果为 1，则在下载固件后将执行固件。如果未

输入或为 0，则仅执行下载固件。

5）.如果 OpenCR 连接到 ttyACM0 端口，则将二进制文件 opencrfw.bin 复制到

opencr_ld目录中。

sudo opencr_ld /dev/ttyACM0 115200 ./turtlebot3_core.ino.openCR.bin 1

其中，turtlebot3_core.ino.openCR.bin 是您导出的二进制文件的名称；

6).成功修复后的结果如下：




开始使用

这一节我们来讲 Turtlebot3如何启动和使用

1.启动 Turtlebot3

[远程主机（笔记本电脑）]运行 roscore笔记本电脑打开终端（ctrl+Alt+T），获取 root权限，输入 roscore，如果显示 startedcore service [/rosout] ，则说明 roscore打开成功。

roscore

2.启动 Turtlebot-burger

[Turtlebot3之树莓派 3]启动 launch文件

如果没有安装，请首先安装雷达驱动

sudo apt-get install ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver

运行机器人程序

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_robot.launch

这是开启机器人所有设备，也可以单独开启，分步操作。

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_lidar.launchroslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_core.launch

如果终端显示 lost sync with device错误信息，则说明 TurtleBot3的传感器设备必

须未完全与树莓派相连接。

3.运行 RViz

[远程主机（笔记本电脑）]运行 RViz

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_model.launch

如果是华夫派的话。

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_piroslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_model.launch




RViz（The ROS Visualization Tool）: 机器人操作系统 3D可视化工具。

它的作用就是：一个虚拟世界，用来模拟机器人在现实世界的运行效果。简

单的说它就是 ROS的一个模拟器软件。一个显示机器人实体的工具。

运行效果如图所示：

ROS下的图形化模拟环境 RViz




远程控制

这一节我们来讲远程控制 Turtlebot3的方法

1.说明

此方法是在远程 PC（笔记本电脑）操作的，而不是在树莓派（机器人）上

操作的。在树莓派（机器人）上操作此步骤是无用的。

其他几种无线设备（例如 PS3，XBOX 360，ROBOTIS RC100等）也可以控

制。

下面以远程笔记本的键盘控制为例：

2.方法

[远程主机（笔记本电脑）]运行远程操作

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

3.结果

[远程主机（笔记本电脑）] 如果文件成功启动，终端将显示以下内容。

Control Your Turtlebot3!---------------------------Moving around:

wa s d

x

w/x : increase/decrease linear velocitya/d : increase/decrease angular velocityspace key, s : force stop

CTRL-C to quit

接下来就可以通过笔记本电脑上的 w/x/a/d/s来控制机器人的前、后、左、右、

停动作了。

按键说明：w/x：增加/减少线速度（前后）

a/d：增加/减少角速度（左右）

空格/s:急停按键




SLAM

这一节我们来讲 Turtlebot3的 SLAM

1.说明

SLAM(The Simultaneous Localization and Mapping) 同步定位与地图构建：希

望机器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征

（比如，墙角，柱子等）定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地

图，从而达到同时定位和地图构建的目的。（维基百科）

2通过远程操作创建地图

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行 SLAM启动文件。

针对 burger:

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

[远程主机（笔记本电脑）] 启动 RViz可视化模型

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_slam`/rviz/turtlebot3_slam.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 启动键盘操作


3.将地图保存到文件

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行地图保存节点

rosrun map_server map_saver -f ~/map

map.pgm和 map.yaml 在 ~/ 目录里创建




导航

这一节我们来讲 Turtlebot3的导航功能

1.说明

导航技术的主要用途：使机器人进入期望的位置。

2.准备

已经启动 burger 已经建好地图

3.开始导航

[远程主机（笔记本电脑）] 启动导航文件

针对 burger:

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml

[远程主机（笔记本电脑）]启动 RViz

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_navigation`/rviz/turtlebot3_nav.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 在开始导航之前，TurtleBot3 需知道它的位置和姿态。

为了更新初始位置数据，可以按照以下步骤进行：

1）. 点击 2D Pose Estimate按键。

2). 通过单击并拖动地图上的方向来设置机器人在地图上的大致位置。

每个绿色箭头代表 TurtleBot3 的预期位置。激光扫描仪将在地图上绘制线

条，如地图上的墙壁。如果图形没有正确显示图形，请从上面的“2D PoseEstimate”按钮重复定位 TurtleBot3。

如果图形没有显示线条，请重复上述过程。

[远程主机（笔记本电脑）] 当 TurtleBot3已经定位，它将自动计划路径。

为了到达目标位置，需遵循以下做法：

点击 2D Nav Goal按钮

点击地图上的一个特定点来设置一个目标位置，拖动光标到 TurtleBot3应该




面对的方向。

注意：如果无法创建目标位置的路径，则设置目标位置可能会失败。如果

可以，请重新建立一个比较宽敞的地图，给机器人足够的反应空间，有利于导

航顺利进行。

如果您希望在机器人到达目标位置之前停止机器人，请将 TurtleBot3 的

当前位置设置为目标位置。使得机器人放弃之前任务，跑向该任务位置。




仿真

这一节我们来讲 Turtlebot3的仿真实验

测试环境：Ubuntu 16.04 和 ROS Kinetic Kame.

注意：TurtleBot3 Simulation依赖于 turtlebot3步骤：

1.安装 TurtleBot3 Simulation

cd ~/catkin_ws/src/git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.gitcd ~/catkin_ws && catkin_make

2.启动仿真

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

注意：TurtleBot3 仿真节点不依赖实体机器人，也可以在 rviz里通过 teleop节点

进行控制。





3.Gazebo仿真

第一次使用 gazebo需要比较长的时间加载模型。

第一次使用 Turtlebot3的 gazebo仿真，需要把 Turtlebot3的模型文件，复制

到 gazebo的模型目录里

mkdir -p ~/.gazebo/models/cp -r ~/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/worlds/turtlebot3 ~/.gazebo/models/

设置模型参数，指定使用那种机器人型号：burger 或者 waffle

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

启动世界地图，默认的空白地图环境中加载 Turtlebot3机器人

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

效果：

启动更复杂些的地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch




用键盘控制 turtlebot3


启动仿真

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

启动 RVIZ可视化

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch




360激光距离传感器

360激光距离传感器 LDS-01是一款 2D激光扫描仪，能够 360度感应，收集

机器人周围的一组数据，用于 SLAM（同时定位和制图）和导航。

LDS-01用于 TurtleBot3 Burger，Waffle和Waffle Pi型号。它支持 USB接口

（USB2LDS），易于安装在 PC上。它支持嵌入式 baord的 UART接口。

我们为 LSD提供 ROS包。hls_lfcd_lds_driver包为 HLS（Hitachi-LG 传感器）

LFCD LDS（激光距离传感器）提供驱动程序。

注意：由于固件更新（在 2017年 10月购买后），传感器在通电时直接运行。

1. 安装

sudo apt-get install ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver

2. 增加 USB权限

sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0

3. 运行 hlds_laser_publisher节点

roslaunch hls_lfcd_lds_driver hlds_laser.launch

4. 用 Rviz运行 hlds_laser_publisher节点

roslaunch hls_lfcd_lds_driver view_hlds_laser.launch




360激光距离传感器不提供专用接口板，但您可以将其连接到嵌入式板的电

源和 UART，如下所示。

OpenCR通过 Arduino IDE开发和下载固件。因此，您必须提前安装 ArduinoIDE并安装 OpenCR板包。




TB3进阶应用教程

1.应用（障碍检测）

这一节我们来讲 TB3是如何实现壁障的。

准备：[远程 PC] 安装 turtlebot3_applications步骤：

1. 下载源码包。

sudo apt-get install ros-kinetic-ar-track-alvarsudo apt-get install ros-kinetic-ar-track-alvar-msgscd ~/catkin_ws/srcgit clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_applications.gitgit clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_applications_msgs.git

2. 编译。

cd ~/catkin_ws/catkin_make

3. 如果没有显示错误，则 turtlebot3_applications安装完成。

4. [远程 PC]启动 roscore

roscore

5. [TurtleBot]开启启动程序


6. [远程 PC]启动壁障应用程序

roslaunch turtlebot3_example turtlebot3_obstacle.launch

7. 效果：

启动后，机器人向前运动;遇到障碍物时，机器人会自动停下来。




2. 应用（定点导航）

这一节我们来讲 TB3是如何实现定点导航的。

准备：和应用 1相同，安装 turtlebot3_applications。目标：实现提供一个 2D坐标(x,y)和角度 Z，即可让小车自动到达对应的位

置和方向

步骤：


roscore



3. [远程 PC]启动定点导航应用程序

roslaunch turtlebot3_example turtlebot3_pointop_key.launch

4. 效果

提供一个 2D坐标(x,y)和角度 Z，即可让小车自动到达对应的位置和方向

例如提供(0.5, 0.3, 60), 小车移动到点 (x = 0.5m, y = 0.3m) 和旋转 60 度。




3. 应用（固定线路巡逻）

这一节我们来讲如何实现小车根据固定线路行走。

准备：和应用 1相同，安装 turtlebot3_applications。目标：可以实现 TB3根据不同形状，正方形，圆形，三角形行走

步骤：


roscore



3. [远程 PC]启动启动 Action服务端

rosrun turtlebot3_example turtlebot3_server

4. [远程 PC]启动启动 Action客户端

roslaunch turtlebot3_example turtlebot3_client.launch

这个例子使用 action话题，Action客户端转换数据(mode, area, count)给 action服务器端，action服务器端传输 cmd_vel话题给小车

mode : s - Patrol to Square t - Patrol to Triangle c - Patrol to Circle

area : Square, Triangle mode - length of side (m) Circle mode - radius (m)

count - patrol count




4. 应用（自动泊车）

这一节我们来讲如何实现自动泊车功能。

准备：和应用 1相同，安装 turtlebot3_applications。步骤：

1. [远程 PC] 安装依赖包

sudo apt-get install python-pipsudo pip install numpysudo pip install --upgrade pip

2. [远程 PC] 增加文件权限

cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3_applications/turtlebot3_automatic_parking/srcsudo chmod +x automatic_parking.py

3. 先准备一条宽度为 10CM，长度 20CM的黄色反光带，贴在墙上，贴条高度

是跟小车高度平齐或高一些，保证雷达视线范围在贴条里。

4. [远程 PC] 启动 roscore

roscore



6. [远程 PC]启动 remote文件

export TURTLEBOT3_MODEL=burgerroslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_remote.launch

7. [远程 PC] 启动 rviz

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_automatic_parking`/rviz/turtlebot3_automatic_parking.rviz

可以切换不同话题查看激光数据

查看/scan话题




查看/scan_spot话题

8. [远程 PC] 运行自动泊车

rosrun turtlebot3_automatic_parking automatic_parking.py

容易出现报错：

start_angle = spot_angle_index[2]IndexError: list index out of range

因为默认是阀值是 100，如果得到的符合条件的激光数据太少就会报错。可能需

要测试多次才能成功，这个跟你找到的反光带有关系,可以通过打印出来了解应

该使用什么阀值作为检测到的反光带的激光强度，如图：




5. windows远程桌面控制

这一节我们来讲通过 vino软件，windows桌面如何控制 TB3的系统。

步骤如下：

1. 安装 vino

sudo apt-get install vino ssh

2. 进行 vino软件配置

敲入命令行：

vino-preferences

弹出的界面勾上选项“Allow other users to view your desktop”、“Allow otherusers to control your desktop”。

弹出的界面取消打勾“You must confirm each access to this machine。”

3. 禁止 require-encryption，执行命令

gsettings set org.gnome.Vino require-encryption false

4. 设置自动启动。

选择“system”,再次选择 Control Center。




选择“Startup Application”

点击 "Add" 按钮。按照下面提示输入

Name: Remote DesktopCommand Path: /usr/lib/vino/vino-server

5. 设置允许远程操作。

System tools > dconf Editor > org > gnome > desktop > remote-access。




6. Windows访问测试:打开 TightNVC输入 IP地址：

效果如下图所示：

https://pan.baidu.com/s/152vytnrU5bZ4I87FjfGTTg




6. 应用（安卓 APP控制）

这一节我们来讲如何通过手机 APP来控制 turtlebot3准备：下载 APP步骤：


roscore

2. [TurtleBot] 开启启动程序


3. [TurtleBot] 启动树莓派摄像头

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_rpicamera.launch

4. [Android Phone] 打开 ROS_Control APP 添加机器人

将 http://localhost:11311中的 localhost更改为主机 IP（即远程 PC的 IP）进入控制界面时可以选择相应的 Control Mode Joystick：为模拟手柄控制

Tilt：为重力感应控制

Simple Waypoint：暂不支持

Waypoint：暂不支持

RamdomWalk：暂不支持

点击左上角进入菜单栏->Preferences->Topics,订阅相应的话题

Joystick Topic 对应的话题为 /cmd_vel Image Topic 对应的话题为 /raspicam_node/image/compressed

https://pan.baidu.com/s/1mkRcAxuXUvIKy5-_pKlrPA




7. 更新源代码

这一节我们来讲如何在 turtlebot3中更新源代码和固件。

步骤：

1. [远程 PC]更新 PC中源代码

cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3git pullcd ~/catkin_ws/src/turtlebot3_msgsgit pullcd ~/catkin_ws/catkin_make

2. [TurtleBot] 更新树莓派开发板中源代码

cd ~/catkin_ws/src/turtlebot3git pullcd ~/catkin_ws/src/turtlebot3_msgsgit pullcd ~/catkin_ws/src/hls_lfcd_lds_drivergit pullcd ~/catkin_ws/catkin_make -j1




FAQ

1. 小车构建地图之后自己导航还是走不了。

本机与服务器时间相差太远，ntpd将无法同步成功，解决的问题是如何让主

从机时间同步。

在线安装 ntp，配置时间同步

在线安装的方式很简单，只需要执行以下命令即可帮你安装好 ntp以及所有

的依赖包

sudo apt-get install ntp

安装完成后可以通过如下命令查看 NTP服务是否启动：

service --status-all

或者

ps -aux | grep ntp

其余配置参考：https://blog.csdn.net/u013712826/article/details/61938675/配置方法 2：主从机分别安装：

sudo apt-get install chrony

主从机分别安装：

sudo apt-get install ntpdate

校准时间命令：

sudo ntpdate ntp.ubuntu.com

效果如下：

$ sudo ntpdate ntp.ubuntu.com3 Oct 14:31:36 ntpdate[4709]: adjust time server 91.189.89.199 offset 0.025464 sec

主从机分别验证时间命令：

date

效果如下：

$ dateTue Oct 3 14:31:40 CST 2017

检查主从机时间是否差异

有些主机可能需要设置硬件时钟与系统时钟同步

https://blog.csdn.net/u013712826/article/details/61938675/




专有名词解释

1.*.pgmPGM是 Portable Gray Map的缩写。它是灰度图像格式中一种最简单的格式

标准。另外两种与之相近的图片格式是 PBM和 PPM。它们分别相应着黑白图像

和彩色图像。

PGM的数据存放方式相比于 JPG来说是非常 easy的，由于它不进行数据压

缩。自然的 PGM的图片的大小也就比较大了。一个 120*128 8-bit的灰度图像，

PGM的大小是 44kb，而将这个图片转化为 JPG格式后。大小仅为 4kb。PGM 格式图像格式分为两类:P2和 P5 类型.不管是 P2还是 P5 类型的 PGM

文件,都由两部分组成,文件头部分和数据部分.P5格式

P5格式的文件,每个像素用可以用二进制表示.比如有一幅 P5格式图像,灰度

值可能的最大值为 255,它的第一行第一列像素值为 100,那么该图像每个像素使

用一个字节表示,第一行第一列为数值为 100的二进制一个字节表示.如果这副图

灰度值可能的最大值是 65535,那么它的第一行第一列为数值为 100 的二进制两

个字节表示(因为表示到 65535 需要两个字节).每个像素数据之间没有间隔的连

续存储,图像一行信息结束后从下一行第一列继续,两行图像数据之间也没有间隔

的连续存储,直到将图像的所有信息表示完.因为是以二进制表示,所以数据部分

在记事本中打开后看到的将会是乱码.P2格式

P2格式的文件,每个像素使用字符串来表示,比如一副 P2格式图像,灰度值可

能的最大值为 255,它的第一行第一列像素值为 100,那么该图像图像每个像素使

用 3 个 ASCII 字符表示,第一行第一列数据为 ASII 表示的"100".不同于 P5 格式,每个像素数据之间需要用一个空格符分开存储,在图像的每一行数据结束时需要

换行.还有一点需要注意,P2格式文件数据部分当数据超过 70个字节的时候,会自

动换行.也就是说图像的每一行数据末尾,或者存储时超过 70个字节时,需要进行

换行.


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