在ROS環境中使用 Li-DAR (YDLIDAR-X4)

<source : greatway9999>

一、前言

打造 DIY 導航機器人，SLAM建圖扮演著重要角色，而如果希望取得精度高的地圖，那麼利用LiDAR來進行SLAM建圖將會是一個不錯的選擇。

本次DIY機器人採用的LiDAR為 YDLIDAR X4。

接下來，將依據官方的使用者操作手冊，分享如何在ROS環境中驅動 YDLIDAR X4。

二、輕鬆驅動YDLIDAR的方法

(一)、主要配件

如下圖所示，分別有 LiDAR 本體、USB Micro cable一條、USB轉接板、PH2.0-8P排線。

source : YDLIDAR X2/X4 user manual

(二)、YDLIDAR X4 操作要點整理

1.工作電壓

USB Adapter board 有 2 個 USB型態的介面 : USB_DATA、USB_PWR。

• USB_DATA：在大部分的情況下，可滿足電源傳輸與資料溝通的需求。 
• USB_PWR : 額外的電源供應介面。當開發平台的趨動能力較弱時，可再接上此介面，提高電源供應量。

根據使用者手冊敘述，YDLIDAR X4 需要 5V 的電壓，才可正常運作。示意圖如下 :

source : YDLIDAR X2/X4 user manual

  

2.工作溫度

攝氏 0~40度是合適的工作溫度，在此範圍外，將會影響LIDAR的精確度，甚至造成內部系統的損壞。

3.周圍光源

 YDLIDAR X4的理想工作環境是室內，但要注意，勿使用強光直接照射 LIDAR 系統，避免損壞 LIDAR 系統。

若在室外使用，要避免讓陽光直射  LIDAR 系統，否則將對系統造成損壞。

(二)、操作步驟

步驟1. 進入工作空間的 src資料夾

$ cd ~/catkin_ws/src

步驟2. 下載 ydlidar 的套件並編譯

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

$ cd ..

$ catkin_make

步驟3. 更新環境變量

$ echo 'source ~/catkin_ws/devel/setup.bash' >> ~/.bashrc

$ source ~/.bashrc

步驟4. 添加udev規則（非必須）

$ cd ~/catkin_ws/src/ydlidar/startup

$ sudo chmod +x initenv.sh

$ sudo ./initenv.sh

步驟5. 將ydlidar拔掉重插

步驟6. 使用Launch檔啟動 ydlidar

$ cd ~/catkin_ws/src/ydlidar/launch

$ roslaunch ydlidar lidar.launch   (不開Rviz)

或

$ roslaunch lidar_view.launch (同時啟動Rviz)

完成圖如下

(三)、Lidar之Launch常見參數說明

1. frame_id : 

雷達坐標系名稱，此處為 laser_frame。

2. angle_min 和 angle_max :

Lidar掃描的角度範圍。實務上可能因為底盤放置位置的關係，毋須將360度的數據通通拿來使用，通常只要取 Lidar 前方180度的數據即可。

3. range_min 和 range_max :

可量測的範圍最小值與最大值。

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參考資料 :

• Hector Mapping in ROS using YDLidar X4
• 在ROS下使用EAI的激光雷達YDLIDAR-X4
• 介绍EAI的YDLIDAR-X4激光雷达在ROS下使用方法
• ROS SLAM #2 Hector SLAM (2D地圖建置)
• Linux问题：E: Could not get lock /var/lib/dpkg/lock-frontend