Перейти до основного вмісту

Встановіть ROS 2 на модуль Modalix DevKit.

Використовуйте цей посібник, щоб встановити Robot Operating System 2 (ROS 2) на Modalix SoM DevKit і дізнайтеся, як це впливає на обчислювальні навантаження, пов’язані з фізичним штучним інтелектом.

Що таке ROS 2?​

ROS 2 — це операційна система для роботів другого покоління, набір програмних бібліотек і інструментів з відкритим вихідним кодом, призначений для створення роботів і фізичних застосунків зі штучним інтелектом. Це не монолітна операційна система. Це проміжний шар, який працює на Linux і дозволяє незалежним процесам робота, таким як датчики, виконавчі механізми, моделі сприйняття, планувальники та контролери, знаходити один одного та обмінюватися даними.

Основні функції:

  • Архітектура на основі вузлів. Кожна функція (драйвер камери, детектор, контролер двигуна, модуль SLAM) працює як незалежний вузол. Вузли створюються під час роботи, тому один і той самий вузол обробки даних можна використовувати в різних роботах.
  • Комунікація на основі DDS. ROS 2 використовує стандарт Data Distribution Service (DDS) для обміну повідомленнями в режимі реального часу між одноранговими вузлами за принципом «видавець/підписник» із можливістю налаштування параметрів якості обслуговування (надійність, довговічність, термін дії, активність), що є обов’язковою вимогою для робототехнічних систем, де важлива безпека та точність у часі.
  • Стандартні типи повідомлень. Великий каталог поширених визначень повідомлень (sensor_msgs, geometry_msgs, nav_msgs, vision_msgs тощо) дозволяє компонентам, що відповідають за сприйняття, планування та керування, від різних виробників взаємодіяти між собою без використання спеціального проміжного коду.
  • Підтримує різні платформи та роботу в режимі реального часу. ROS 2 працює на Linux, підтримує архітектури ARM64 та x86_64 і розроблений для сумісної роботи з ядрами реального часу та мікроконтролерними системами (micro-ROS).
  • Широкий набір інструментів. rviz2 для тривимірного відображення, rqt для внутрішнього аналізу, rosbag2 для запису та відтворення потоків даних із датчиків і ros2 launch для декларативного запуску системи.

Навіщо запускати ROS 2 на платформі Modalix?​

Фізичні системи штучного інтелекту, зокрема автономні мобільні роботи, дрони, роботизовані маніпулятори, автономні мобільні роботи (AMR) і інтелектуальні камери з механізмами керування, потребують як високопродуктивного нейронного обчислення, так і детермінованої програмної платформи для датчиків, керування та забезпечення безпеки. Модуль Modalix підтримує таку комбінацію:

  • Перенесіть обробку даних сенсорів на модуль MLA, а обчислення в ROS 2 виконуйте на ядрах Arm. Вузли обробки даних сенсорів (розпізнавання об’єктів, сегментація, визначення глибини, пози, об’єднання даних BEV) можуть використовувати модуль MLA в MLSoC, а видавці ROS 2 передають результати у стандартному форматі vision_msgs або sensor_msgs — спеціальний протокол міжпроцесорної взаємодії не потрібен.
  • Одна плата, повний набір функцій. Обробка відеопотоку з камери, машинне навчання, проміжне програмне забезпечення ROS 2, планування та керування двигуном можуть працювати на одній і тій самій обчислювальній платформі Modalix, що зменшує необхідність у використанні окремої додаткової обчислювальної плати.
  • Енергоефективне розгортання на периферії. Забезпечувана Modalix продуктивність на одиницю спожитої енергії підтримує роботу платформ, що живляться від акумуляторів, таких як дрони, автономні мобільні роботи та портативні пристрої для проведення інспекцій.
  • eLxr Debian базова платформа. На модулі Modalix SoM працює eLxr Debian, що є похідним від стандартного середовища виконання, тому стандартні пакети ROS 2 apt встановлюються без проблем — не потрібна попередня компіляція або спеціальні шари Yocto для типових випадків.

Необхідні умови.​

інформація

Для встановлення ROS 2 на Modalix SoM потрібна версія SDK 2.1.0 або новіша, що працює в середовищі виконання eLxr. Щоб перевірити або змінити середовище виконання, див. Перехід на eLxr.

Вам також знадобляться:

  • Модуль Modalix SoM DevKit увімкнено, і до нього можна отримати доступ через мережу або послідовний інтерфейс.
  • sima-cli встановлено на DevKit.
  • Для завантаження пакетів необхідне активне підключення до Інтернету на пристрої DevKit.

Встановіть ROS 2.​

sima-cli надає програму встановлення, яка завантажує відповідний дистрибутив ROS 2 для модуля Modalix, налаштовує джерела apt і встановлює базові пакети та стандартні інструменти.

Крок 1. Встановіть ROS 2 за допомогою sima-cli

З командного рядка Modalix запустіть:

sima@modalix:~$ sima-cli install tools/ros2

Програма встановлення:

  • Додайте необхідні репозиторії Debian bookworm та ROS 2 для apt, а також ключ підпису ROS.
  • Встановіть необхідні пакети для збірки: cmake, colcon, vcstool, а також пакети для розробки Qt і OpenCV, набір плагінів GStreamer та інші бібліотеки, необхідні для збірки та запуску вузлів ROS 2 на системі на модулі (SoM).
  • Встановіть пакети ros2 та colcon.
  • Додайте source /usr/local/ros2/local_setup.bash до /home/sima/.bash_profile, щоб середовище ROS 2 завантажувалося автоматично під час кожного входу в систему, і активуйте його для поточної оболонки.
Крок 2. Перевірте встановлення.

Після завершення sima-cli install tools/ros2 інсталятор активує середовище ROS 2 у поточній оболонці. Переконайтеся, що CLI ros2 доступний через PATH:

sima@modalix:~$ ros2

Потім запустіть стандартну демонстрацію взаємодії між «мовцем» і «слухачем» у двох окремих середовищах, щоб переконатися, що проміжне програмне забезпечення DDS працює належним чином:

sima@modalix:~$ ros2 run demo_nodes_cpp talker

В іншій командній оболонці на тому ж пристрої:

sima@modalix:~$ ros2 run demo_nodes_py listener

Прослуховувач має виводити на екран повідомлення I heard: [Hello World: N], коли відправник їх публікує. ROS 2 готовий розмістити на Modalix SoM вузли сприйняття, планування та керування разом із конвеєрами машинного навчання SiMa.ai.