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Ego_planner复现_vins +ego-planer 语雀xtdrone

作者：盐析白兔 | 2024-04-26 07:10:49

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vins +ego-planer 语雀xtdrone

前言：高飞老师已经开源ego_planner项目，并且有较为详细的安装和使用步骤，看他的足矣，写此文章，作为记录。

一.设备列表

1.nuc12pro 机载电脑

2.CUAV x7+ pro 飞控

3.d435i 深度摄像头

4.电机  电调

5.6s 5300mah

6.at9s 遥控器

二.环境配置

前言：

我们用到的主要参考资料：1.xtdrone  仿真平台基础配置 · 语雀

2.小鱼的一键安装系列 | 鱼香ROS 

3.FAST_Drone_250 github

4.Vins_fusion github

5.https://github.com/IntelRealSense

主要软件的版本

ubuntu 18.04（更高版本20.04应该是可以的，不过我并没有安装过）

ros:melodic   

opencv :3.4.1.1 

librealsense:2.48.0   

1.ROS 安装

使用鱼哥的一键安装

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

鱼哥yyds!!!    注意：选择ROS1、更换并清除软件源、添加ros源。鱼哥一键安装还有很多功能，推荐把vscode 也安装了

如果想要自己更换软件源，推荐我自己写的，自我感觉写的很清楚。

ubuntu 换源

2.gabo9重新安装

主要参考仿真平台基础配置 · 语雀，作者推荐gazabo9,原因是他对gazebo9_ros进行过修改，但是不跑仿真，这步就可以不做，我还是做了，虽然我也不跑仿真

1.卸载gazebo

  1. sudo apt-get remove gazebo* 
  2. sudo apt-get remove libgazebo*
  3. sudo apt-get remove ros-melodic-gazebo* #kinetic noetic对应修改
  4. # ！！！注意不要把ros删掉了

2.重新下载gazebo9

添加源地址

sudo sh -c 'echo "deb  http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'
wget http://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -

 安装gazebo

  1. sudo apt-get update
  2.  
  3. sudo apt-get install gazebo9 
  4.  
  5. sudo apt-get install libgazebo9-dev

3.安装gazebo-ros

 （1）安装依赖

sudo apt-get install ros-melodic-moveit-msgs ros-melodic-object-recognition-msgs ros-melodic-octomap-msgs ros-melodic-camera-info-manager  ros-melodic-control-toolbox ros-melodic-polled-camera ros-melodic-controller-manager ros-melodic-transmission-interface ros-melodic-joint-limits-interface

（2）编译gazebo-ros

先进行xtdrone 的源码下载

  1. cd ~/control/ROS
  2. git clone https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone.git
  3. cd XTDrone
  4. git submodule update --init --recursive

（3）编译gazebo_ros

  1. mkdir ~/catkin_ws
  2. cd ~/catkin_ws
  3. cp -r ~/control/ROS/XTDrone/sitl_config/gazebo_ros_pkgs src/
  4. catkin build #开发者测试使用catkin_make会出问题，因此建议使用catkin build

如果没有build 编译工具，照终端提示下载即可。

编译成功后执行如下两条指令，判断gazebo_ros是否安装成功

roscore 
  1. source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
  2. rosrun gazebo_ros gazebo

4.下载gazebo 模型

（1）登录下载

b0387e459882427abffbc1d0b8b33097.png

（2） 放置模型

~/.gazebo在主目录下，大家进去发现没有，Ctrl+H就出来了

876a4dba2740453cbb5ab3e3a4e453ba.png

 

  1. cd 下载/
  2. unzip -d ~/.gazebo/ models.zip
  3.

 

3.编译PX4

主要参考仿真平台基础配置 · 语雀，它有px4 1.11 和 px41.13，这里选择了px4 1.11，原因就是我复现的时候，1.13固件刚出不久，问题比较多，现在修复的差不多了，1.14都出测试版了。可以尝试一下1.13，新版本肯定有新功能，当然也有新bug。

这里主要介绍两种方法

（一）ubuntu 18.04

74bec24c110d40a496a9a1e70a8a3690.png

 登陆下载。

  1. mkdir -p control/ROS
  2. cd 下载/
  3. unzip -d unzip -d ~/control111/src/ PX4_Firmware.zip  // unzip -d 是解压到指定目录下
  4. cd ~/control/src/PX4_Firmware/
  5. make px4_sitl_default gazebo

中间会缺包，用pip正常下载即可

出现gazebo 界面就是编译成功了，出现界面即使报错问题不大。

（二）非ubuntu 18.04

18.04可以是因为xtdrone编写者，编译PX4的时候是在18.04环境下编译的，到其它版本ubuntu可能会不适用，这时候就要用传统编译方法了。

1.准备科学上网工具

这里列出两个吧，都不是免费的

注册 — 筋斗云  这里是有一个邀请链接，9.9一月 15gb

Pigcha加速器官网  这个就贵，但是网速快，比较稳定

大家有需要就下载，自己有工具就跳过此步。

2.下载PX4

  1. mkdir -p control/ROS
  2. cd ~/control/ROS
  3. git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
  4. //如果上面网速太慢，可以加个代理 https://ghproxy.com/
  5. git clone https://ghproxy.com/https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
  6. mv PX4-Autopilot PX4_Firmware  //重命名
  7. cd PX4_Firmware
  8. git checkout -b xtdrone/dev v1.11.0-beta1   //切换标签 ，详情介绍等我有空写篇文章
  9. git submodule update --init --recursive   //科学上网运行
  10. bash ./Tools/setup/ubuntu.sh  //下载东西
  11. make px4_sitl_default gazebo
  12.  
  13.  
  14.

还是编译出gazebo 就代表成功。

38696dc9354941eaa0cadc4406c25265.png

4. 安装mavros

1.二进制安装

  二进制安装比较方便，但是后续使用会出launch的现找不到对应的包情况，但是我总是找不到修改launch的地方，所以如果有修改的情况，尽量源码安装。二进制安装可能在/opt/ros/melodic 里面？ 有知道的可以告诉我一下。

（1）安装mavros

  1. sudo apt install ros-kinetic-mavros ros-kinetic-mavros-extras 		# for ros-kinetic
  2. sudo apt install ros-melodic-mavros ros-melodic-mavros-extras 		# for ros-melodic
  3. wget https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone/raw/master/sitl_config/mavros/install_geographiclib_datasets.sh
  4.  
  5. sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh
  6. sudo ./install_geographiclib_datasets.sh #这步需要装一段时间

（2）源码安装

mavros 源码 百度网盘安装   提取码: xkcr

我这里不讲传统安装方法，那会有很多问题，我直接跳过有问题的几步，因为那几步的最终结果不过也是下载我提供的包。

Ubuntu18.04下MAVROS源码安装教程_进击的饭团儿的博客-CSDN博客

mavros源码安装与配置_Jiali_0323的博客-CSDN博客

它的这个就是官方安装的例子，下载软件包是直接进行到 如下图所示

8b0e3101ccc24ef79448006e1376c1aa.png

下载之后

  1. mkdir -p ~/control/ROS/mymavros_ws
  2. cd 下载/
  3. unzip -d ~/control/ROS/mymavros_ws
  4. cd ~/control/ROS/mymavros_ws

下面这行命令运行会报错

rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

这里可以换成小鱼哥的本文之后，世上再无rosdep更新失败问题！

  1. sudo pip3 install rosdepc
  2. sudo rosdepc init
  3. rosdepc update
  4. rosdepc install --from-paths src --ignore-src -y

可能最后一句命令会报错，再重新rosdepc init   rosdepc update 就可以了。

./src/mavros-master/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh

这里时间会久一点，缓慢等待一下。

catkin build

编译一下，用catkin_make也可以。

gedit ~/.bashrc
source ~/control/ROS/mavros_ws/devel/setup.bash

检测mavros 是否安装好

roscd mavros

若终端显示：~/control/ROS/mavros_ws/src/mavros-master/mavros，则表示MAVROS环境配置成功。

另一种检测方法就是连接真的飞控（我是这么做的，因为我主要还是实际飞行）

  1. sudo chmod 777 /dev/ttyACM0  //赋予USB口权限
  2. source ~/control/ROS/mavros_ws/devel/setup.bash
  3. roslaunch mavros px4.launch

成功运行后，打印话题信息，有信息就是连接成功

  1. rostopic list  //列出所有话题
  2. rostopic echo /mavros/imu/data_raw

5.realsense_ros  librealsense 安装 适用于（T265、d435）

大家可以参考我的这篇文章：T265 安装（Realsense SDK和Realsense-ros）_YBH最帅！！！的博客-CSDN博客

 

6.vins_fusion 安装 

参考文章：视觉惯性里程计（VIO） · 语雀

XTDrone: 基于PX4、ROS和Gazebo的无人机通用仿真平台 - Gitee.com

GitHub - HKUST-Aerial-Robotics/VINS-Fusion: An optimization-based multi-sensor state estimator

Installation — Ceres Solver

vins-fusion环境配置、安装与测试_6¿6的博客-CSDN博客

1.ceres2.1.0 安装

（1）安装依赖

  1. # CMake
  2. sudo apt-get install cmake
  3. # google-glog + gflags
  4. sudo apt-get install libgoogle-glog-dev libgflags-dev
  5. # Use ATLAS for BLAS & LAPACK
  6. sudo apt-get install libatlas-base-dev
  7. # Eigen3
  8. sudo apt-get install libeigen3-dev
  9. # SuiteSparse (optional)
  10. sudo apt-get install libsuitesparse-dev

（2）编译安装

  1. tar zxf ceres-solver-2.1.0.tar.gz
  2. mkdir ceres-bin
  3. cd ceres-bin
  4. cmake ../ceres-solver-2.1.0
  5. make -j3
  6. make test
  7. make install

（3）测试安装是否成功

bin/simple_bundle_adjuster ../ceres-solver-2.1.0/data/problem-16-22106-pre.txt

出现这个代表安装成功

  1.   iter      cost      cost_change  |gradient|   |step|    tr_ratio  tr_radius  ls_iter  iter_time  total_time
  2.      0  4.185660e+06    0.00e+00    1.09e+08   0.00e+00   0.00e+00  1.00e+04       0    7.59e-02    3.37e-01
  3.      1  1.062590e+05    4.08e+06    8.99e+06   5.36e+02   9.82e-01  3.00e+04       1    1.65e-01    5.03e-01
  4.      2  4.992817e+04    5.63e+04    8.32e+06   3.19e+02   6.52e-01  3.09e+04       1    1.45e-01    6.48e-01
  5.      3  1.899774e+04    3.09e+04    1.60e+06   1.24e+02   9.77e-01  9.26e+04       1    1.43e-01    7.92e-01
  6.      4  1.808729e+04    9.10e+02    3.97e+05   6.39e+01   9.51e-01  2.78e+05       1    1.45e-01    9.36e-01
  7.      5  1.803399e+04    5.33e+01    1.48e+04   1.23e+01   9.99e-01  8.33e+05       1    1.45e-01    1.08e+00
  8.      6  1.803390e+04    9.02e-02    6.35e+01   8.00e-01   1.00e+00  2.50e+06       1    1.50e-01    1.23e+00
  9.  
  10. Solver Summary (v 2.1.0-eigen-(3.4.0)-lapack-suitesparse-(5.10.1)-acceleratesparse-eigensparse-no_openmp)
  11.  
  12.                                      Original                  Reduced
  13. Parameter blocks                        22122                    22122
  14. Parameters                              66462                    66462
  15. Residual blocks                         83718                    83718
  16. Residuals                              167436                   167436
  17.  
  18. Minimizer                        TRUST_REGION
  19.  
  20. Dense linear algebra library            EIGEN
  21. Trust region strategy     LEVENBERG_MARQUARDT
  22.  
  23.                                         Given                     Used
  24. Linear solver                     DENSE_SCHUR              DENSE_SCHUR
  25. Threads                                     1                        1
  26. Linear solver ordering              AUTOMATIC                 22106,16
  27. Schur structure                         2,3,9                    2,3,9
  28.  
  29. Cost:
  30. Initial                          4.185660e+06
  31. Final                            1.803390e+04
  32. Change                           4.167626e+06
  33.  
  34. Minimizer iterations                        7
  35. Successful steps                            7
  36. Unsuccessful steps                          0
  37.  
  38. Time (in seconds):
  39. Preprocessor                         0.121654
  40.  
  41.   Residual only evaluation           0.065968 (7)
  42.   Jacobian & residual evaluation     0.303356 (7)
  43.   Linear solver                      0.436650 (7)
  44. Minimizer                            0.890535
  45.  
  46. Postprocessor                        0.001684
  47. Total                                1.013873
  48.  
  49. Termination:                      CONVERGENCE (Function tolerance reached. |cost_change|/cost: 1.769756e-09 <= 1.000000e-06)

2.安装opencv-3.4.11

  (1)安装依赖环境

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg-dev libswscale-dev libtiff5-dev

sudo apt-get install libgtk2.0-dev

sudo apt-get install pkg-config

（2）下载安装opencv

 opencv下载地址Releases - OpenCV

09015dba62304066b31ccf5d7e53e942.png

  1. unzip -d ~/control/ROS opencv-3.4.11.zip
  2. cd ~/control/ROS/opencv-3.4.11
  3. mkdir build
  4. cd build

 编译

sudo cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

 

sudo make -j8  // -j8 表示使用 8 个线程进行编译。 单线程：sudo make

 安装

sudo make install

 

（3）配置生效

sudo gedit /etc/ld.so.conf

 添加一行

include /usr/local/lib

更新系统共享链接库

sudo ldconfig

配置bash

sudo gedit /etc/bash.bashrc

 文件末尾加入

  1. PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
  2. export PKG_CONFIG_PATH

 退出，保存配置

source /etc/bash.bashrc

更新

sudo updatedb


（4）检查

查看 OpenCV 的版本信息是否匹配

pkg-config --modversion opencv

出现opencv 版本号即可

 

（5）安装ros与opencv的桥接工具包

sudo apt-get install ros-noetic-cv-bridge ros-noetic-tf ros-noetic-message-filters ros-noetic-image-transport

3.编译安装vins

  1.     cd ~/catkin_ws/src
  2.     git clone https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/VINS-Fusion.git
  3.     cd ../
  4.     catkin_make
  5.     source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

测试vins定位效果

连接飞控

  1. sudo chmod 777 /dev/ttyACM0  //赋予USB口权限
  2. source ~/control/ROS/mavros_ws/devel/setup.bash
  3. roslaunch mavros px4.launch

开启d435 摄像头，请使用我修改过后的文件

  1. source ~/control/ROS/realsense-ros/devel/setup.bash
  2. roslaunch realsense2_camera rs_camera.launch

开启vins

rosrun vins vins_node ~/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_mono_imu_config.yaml

打印坐标信息  记得改这个

rostopic echo /vins...

走一走，看它漂不漂，这里高飞老师团队做的教程视频很好

提示信息 - 深蓝学院 - 专注人工智能与自动驾驶的学习平台

主要看 9-10节 ，剩下看文档就行

7.fast_drone_250、ego_planner 安装

ego_planner 有原始版本，但是我们照着深蓝学院的教程做，那就去下载fast_drone_250

https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Fast-Drone-250.git

注意下载后删掉src 这里的两个包，重复了，并且版本不同会报错。

72cb0d0edeb0463c980e8776534b5339.jpeg

  1. git clone https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Fast-Drone-250
  2. cd ~/control/ROS/Fast-Drone-250
  3. catkin_make
  4. source ~/control/ROS/devel/setup.bash
  5. roslaunch ego_planner single_run_in_sim.launch

 

 

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