ROS导航小车经验总结

2023-05-16

经验教训

QS1:rviz地图与gazebo不同步

详细描述:

工作空间：仿真项目

文件位置 course03

启动urdf_gazebo/launch/union.launch （模型启动文件和 gazebo环境），然后再启动nav_ma/launch/nav.launch（rviz建图），出现rviz中 no map receive , 地图无显示，且无报错。

正常应该是rviz同步显示gazebo地图中被雷达检测到的部分。

问题解决:

发现是更改urdf_gazebo/xacro/my_base.urdf.xacro中的小车底盘时，添加了车轮，从二轮转为四轮，并修改了之前的轮子名称。但没有修改urdf_gazebo/xacro/gazebo/move.xacro小车控制器对应的joint，导致运行出错，节点未正常发布，修改后即可。

QS2:仿真运动需要保证rviz与gazebo地图相同

详细描述：

工作空间：仿真项目

文件位置 course03

仿真运动是指用gazebo环境模拟真实环境，然后通过运动控制模拟导航效果。

因此需要保证rviz的地图与gazebo相同。

一般 gazebo地图 --> rviz 地图

流程：

启动urdf_gazebo/launch/union.launch （模型启动文件和 gazebo环境）
然后再启动nav_ma/launch/nav.launch（rviz建图），rviz地图与同步gazebo。但此时的rviz只有雷达检测到的部分地图，无法从一开始获取全部地图信息.
因此需要手动移动小车，运行 rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py,控制小车前进，通过雷达扫描各处更新地图，最后获取完整地图。
启动 nav_ma/launch/map_save.launch ，即可直接保存完整地图为nav.yaml

QS3:运动时出现Extrapolation Error

工作空间：仿真项目

问题描述：使用ted_local_planner_params.yaml后，进行仿真运动时出现如下报错。

解决方法：

此处是local_costmap_params.yaml中global_frame需要设置为map，而不是odam

引用：https://answers.ros.org/question/304537/could-not-transform-the-global-plan-to-the-frame-of-the-controller/

QS4：rosdep update urlopen error [SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed

解决方法：

export SSL_CERT_FILE=/usr/lib/ssl/certs/ca-certificates.crt

引用：https://answers.ros.org/question/264262/rosdep-update-urlopen-error-ssl-certificate_verify_failed-certificate-verify-failed/

QS4:手动安装编译movelt，缺少依赖

工作空间：仿真项目

由于需要python3的支持，不能直接使用apt 下载，采用手动编译方式。

在~/ros_catkin_ws/src，通过git clone方式从github下载相关包，一般可以使用rosdep ,批量下载依赖包，但我由于存在一个依赖[libcurl-dev]的包报了cannot-locate-rosdep-definition的错误，由下列链接得知时没有对应key，需要修改对应包的package.xml里的依赖包名，

https://answers.ros.org/question/320734/cannot-locate-rosdep-definition/

key值查询

但由于报错没说明是哪个包的依赖于[libcurl-dev]，故放弃rosdep方法，采用手动git clone下载。大部分包一般多在ros-planning仓库中，部分不在的，手动搜索也可以得到。

提示以下rosdep的用法：

一般是使用rosdep install --from-paths src --ignore-src -y 自动批量安装src内包对应的依赖包，但由于我们使用python3支持，有些包是基于python2的，需要添加指令屏蔽这些包，完整指令如下：

rosdep install --from-paths src --ignore-src -y --skip-keys="`rosdep check --from-paths src --ignore-src | grep python | sed -e "s/^apt\t//g" | sed -z "s/\n/ /g"`"

流程：

movelt 编译流程

先在~/ros_catkin_ws/src，下载 movelt 的包，然后在~/ros_catkin_ws/运行catkin build，然后报出新错误再下载缺少的包，重复以上操作直至无错误，大约下了十几个包，才编译无误，正常运行。

QS5：测试仿真机械臂时，需要用到joint_state_publisher_gui

工作空间：仿真项目

运行项目：~/arm-master/src/arm_description/launch/rviz.launch

项目环境： python3

出现报错：

Traceback (most recent call last):
  File "/home/meroke/ros_catkin_ws/install/lib/joint_state_publisher_gui/joint_state_publisher_gui", line 44, in <module>
    import joint_state_publisher_gui
ImportError: No module named joint_state_publisher_gui

在之前已经通过sudo apt install ros-melodic-joint_state_publisher_gui 安装过了相关包，因此/opt/ros/melodic/ 和中查看，发现/home/meroke/ros_catkin_ws/install对比包文件，发现一致没有问题，如果不一致可以直接复制文件夹。

后来注意到报错是在python文件，因此对比 /opt/ros/melodic/lib/python2.7/dist-packages 和 /home/meroke/ros_catkin_ws/install/lib/python3/dist-packages 发现，后者缺少 joint_state_publisher_gui的文件夹，因此从前者复制到后者，即可解决问题。

QS6:缩小gampping建立的地图范围

工作空间: eaibot机器人

具体文件 /home/eaibot/2022_jsjds/ros_base/src/dashgo/dashgo_nav/launch/include/imu/gmapping_base_adjusted.launch

问题描述：gmapping生成的pgm地图，有效范围占比很小。通过修改上述文件部分参数，以及摆正机器人初始位置，可有效减少无用的地图范围。

修改重要参数：

      <param name="maxUrange" value="4.0" />   <!-- maxUrange < real sensor range < maxRange -->
      <param name="maxRange" value="5.0" />   <!--实际设置，如果大于5.0,如13.0， 将导致雷达光线外射，检测范围过大 -->

     <!--超级重要， 经过测试，实际使用如下配置有效占比将接近一半-->
     <param name="xmin" value="-1.0" />
      <param name="ymin" value="-1.0" />
      <param name="xmax" value="5.0" />
      <param name="ymax" value="5.0" />	
	<!--注意 机器必须摆在初始位置，否则，倾斜的角度将增大无效地图 -->

QS7:非节点python文件调用ROS包

工作空间：eaibot机器人

问题描述：在detection2021中的ros文件夹下的ros python包无法调用

因此采用新建ros_packages_2022文件夹将所需要的包git cloen 入src中，并重新编译，在所需运行的非节点python文件（slide.py）头上添加路径：

sys.path.append('../ros_packages_2022/devel/lib/python3/dist-packages/')

并且需要指定去除ROS 默认的python2.7的包文件夹

sys.path.remove("/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages")

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FqLERtLr-1671259460591)(/home/meroke/.config/Typora/typora-user-images/image-20220423201220723.png)]

QS8：Python pip3 开启ssl（HTTPS）

下载openssl，并解压进入文件夹

wget http://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1l.tar.gz
tar -xf openssl-1.1.1l.tar.gz
cd openssl-1.1.1l

编译openssl

sudo mkdir /usr/local/ssl 
sudo ./config --prefix=/usr/local/ssl --openssldir=/usr/local/ssl 
sudo make  && make install
echo "/usr/local/ssl/lib" >> /etc/ld.so.conf  # 或者sudo vim /etc/ld.so.conf ,把/usr/local/ssl/lib追加到文件末尾
sudo ldconfig -v

.重编译Python

注意：这里要重开一个终端，让ssl的设置生效

cd /usr/local/Python-3.6.9
sudo vim Modules/Setup   # 将红框的内容解注释 209行左右

然后尝试 sudo make ,会报错（如下类似，图是网上找的，报错是一致的）

在这里插入图片描述

此处由于/usr/local/lib/ 中没有 libssl.so.1.1，故我们从系统环境中搜索

cd ~/
find . -name "libssl.so.1.1"

(base) eaibot@EAI_LEO:~$ find . -name "libssl.so.1.1"
./anaconda3/pkgs/openssl-1.1.1i-h27cfd23_0/lib/libssl.so.1.1
./anaconda3/pkgs/openssl-1.1.1k-h27cfd23_0/lib/libssl.so.1.1
./anaconda3/pkgs/openssl-1.1.1g-h7b6447c_0/lib/libssl.so.1.1
./anaconda3/lib/libssl.so.1.1
./anaconda3/envs/pac_2021/lib/libssl.so.1.1
./anaconda3/envs/pro/lib/libssl.so.1.1

部分人可能在/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libssl.so.1.1中也可找到

# 如果有文件，先备份文件,确保修改不会出现问题,如果出错可以返回原来配置，否则可忽略此步
sudo mv /usr/local/lib/libssl.so.1.1 /usr/local/lib/libssl.so.1.1.old
# 拷贝其他文件覆盖
sudo cp /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libssl.so.1.1 /usr/local/lib/

再次make可能还有类似的错误，处理方法一样，不赘述了。

在这里插入图片描述

直至make无误，最后

make install

测试 pip3 -V 是否正常显示

参考链接：

(77条消息) mysql mysql: /usr/local/lib/libssl.so.1.1: version `OPENSSL_1_1_1’ not found (required by mysql)_senjie_wang的博客-CSDN博客

(77条消息) 解决 /usr/local/lib/libssl.so.1.1: version OPENSSL_1_1_1 not found_sunhson的博客-CSDN博客_libssl.so.1.1

[(77条消息) 解决openssl缺失libssl.so.1.1问题_zzwlyly的博客-CSDN博客_libssl.so.1.1](

QS9:ROS安装 Python3的支持

基础环境配置

首先通过本段链接安装Melodic desktop full版本ROSROS Melodic Install，以下称其 py2ROS

然后按如下教程安装新的ROSROS python3支持 ,以下称其py3ROS

安装两个版本的ROS的原因：

py2ROS 是运行底层ROS功能包的基础环境
py3ROS是用来配置python3 与ROS相关功能库的

在实际使用中仍然以py2ROS作为主环境，即最终在~/.bashrc中设置

source /opt/ros/melodic/setup.bash

基础环境配置完毕！

项目需求环境

方法一：

由于导航运行环境是py2ROS ,但Desktop Full 仍不能满足项目运行的所有需要功能包，直接caktin_make项目会失败，需要手动安装部分包。因此可以使用rosdep进行批量安装

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=melodic -y

如有遗漏，再使用 sudo apt install ros-melodic-[package]

方法二：

也有想直接使用py3ROS 作为主要环境的，这是可以的，但不保证稳定性。对于缺少的包，需要自行从ROS Wiki 搜索，然后找到github源码链接，复制解压到 py3ROS的 ros_catkin_ws/src文件夹下，最后使用catkin build package 单独编译包。

PS：如何知道缺少了什么功能包，直接在项目下catkin_make 后，有缺失的依赖会报错提示的

补充具体无效的文章-具体执行步骤

1 问题描述

在Ubuntu18.04中正常安装ROS Melodic后，利用Python3编写节点无法运行，于是补充安装ROS Melodic的Python3支持。
2 解决方法
2.1 安装Python3依赖和ROS包

安装Python3依赖

sudo apt update
sudo apt install -y python3 python3-dev python3-pip build-essential1

利用pip3安装ROS包

sudo -H pip3 install rosdep rospkg rosinstall_generator rosinstall wstool vcstools catkin_tools catkin_pkg

2.2 初始化ROS

sudo rosdep init
rosdep update

若在第一步提示相关文件已存在，利用sudo rm 删除相关文件即可。
2.3 创建工作空间

cd ~
mkdir ros_catkin_ws
cd ros_catkin_ws

2.4 下载ROS源码（以Common版本为例）

rosinstall_generator ros_comm --rosdistro melodic --deps --tar > melodic-ros_comm.rosinstall
wstool init -j8 src melodic-ros_comm.rosinstall

wstool update -j 8 -t src 可以从断点处继续下载这些包。

2.5 修改默认Python环境，编译安装

修改ros_catkin_ws//src/catkin/bin/中各文件的环境为Python3，即打开各文件，将第一行#!/usr/bin/env python改为#!/usr/bin/env python3。

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

export ROS_PYTHON_VERSION=3
sudo ./src/catkin/bin/catkin_make_isolated --install --install-space /opt/ros/melodic -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

source /opt/ros/melodic/setup.bash

QS10：连接新机器时，远程rviz显示无map

问题详述：使用新的jetson nano 完成系统配置后，尝试远程连接控制，端口映射无误、功能包齐全，也无报错。但是打开rviz, 什么也没显示，只有网格。

问题原因：主机和从机的ip地址没有匹配，导致雷达数据没有发送到PC端。

问题解决:

PC端

在 ~/.bashrc中修改：

export ROS_HOSTNAME=meroke-W650KJ1-KK1  # PC 名
export ROS_MASTER_URI=http://192.168.31.157:11311   #  小车IP

并在 /etc/hosts 中添加：

192.168.31.157 tdb2  # 小车 ip
192.168.31.226 meroke-W650KJ1-KK1  # PC ip

小车

在 ~/.bashrc中添加：

export ROS_MASTER_URI=http://192.168.31.157:11311
export ROS_HOSTNAME=tdb2

并在 /etc/hosts 中添加：

# ROS host
192.168.31.226 meroke-W650KJ1-KK1
192.168.31.157 tdb2

QS11：catkin_make单独编译一个功能包

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES="package1;package2"

如果想要再回到那种catkin_make 编译所有包的状态，执行：

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=""

备注：建议直接使用catkin build编译环境

QS12: catkin build fatial

Errors     << qt_gui_cpp:make /home/tdb2/ros_catkin_ws/logs/qt_gui_cpp/build.make.030.log                                                                                                                
In file included from siplibqt_gui_cpp_sipcmodule.cpp:7:0:
sipAPIlibqt_gui_cpp_sip.h:10:10: fatal error: sip.h: No such file or directory
 #include <sip.h>

sudo apt install python3-sip-dev

By not providing "FindPCL.cmake"

sudo apt-get install python3-empy \
gnome-devel \
 libgazebo9-dev \
 libgtk2.0-dev \
 libgtk-3-dev \

QS13:ROS python3 支持问题汇总

1.1 无法定位软件包

Installing python33-rospkg-modules
E: 无法定位软件包 python33-rospkg-modules
Installing python33-catkin-pkg
E: 无法定位软件包 python33-catkin-pkg
Installing python33-nose
E: 无法定位软件包 python33-nose
Installing python33-rospkg
E: 无法定位软件包 python33-rospkg
Installing python3-mock
Installing python3-coverage
Installing python33-numpy
E: 无法定位软件包 python33-numpy
Installing python33-pydot
E: 无法定位软件包 python33-pydot

解决：

sudo apt install python3-rospkg-modules 
python3-catkin-pkg
python3-nose
python3-rospkg
python3-mock
python3-coverage
python3-numpy
python3-pydot

pip3 install empy

1.2 catkin build error

Errro01

Errors     << genmsg:install /home/eaibot/2022_jsjds/ros_ws/logs/genmsg/build.install.008.log                                                                 
usage: setup.py [global_opts] cmd1 [cmd1_opts] [cmd2 [cmd2_opts] ...]
   or: setup.py --help [cmd1 cmd2 ...]
   or: setup.py --help-commands
   or: setup.py cmd --help

error: option --install-layout not recognized
CMake Error at catkin_generated/safe_execute_install.cmake:4 (message):
  
  execute_process(/home/eaibot/2022_jsjds/ros_ws/build/genmsg/catkin_generated/python_distutils_install.sh)
  returned error code
Call Stack (most recent call first):
  cmake_install.cmake:147 (include)

catkin build （python3 支持）可参考指令：

catkin build python_orocos_kdl -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3 -DSETUPTOOLS_DEB_LAYOUT=OFF -DPYTHON_INCLUDE_DIR=/usr/local/python3/include/python3.6m -DPYTHON_LIBRARY=/usr/local/python3/lib/libpython3.so

Error02

发现 DPYTHON_LIBRARY 没有对应的python动态库.so文件，需要重新手动编译python

       引用：https://blog.csdn.net/lien0906/article/details/107361822
        1. 在下载的python文件夹下，执行指令：
        sudo ./configure --prefix=/usr/local/python3 --enable-shared CFLAGS=-fPIC 
        2.  make
        3.  sudo make install

Error03

Assertion failed: check for file existence, but filename (RT_LIBRARY-NOTFOUND) unset. Message: RT Library

	catkin clean  # 清理之前得到错误残留
    catkin build  # 重新编译

Error04

 Could not find the following Boost libraries:

          boost_python3

	# 到libboost_python-py35所在文件夹下，建立软连接
        cd /usr/lib/x86_64-linux-gnu/
        sudo ln -s libboost_python-py35.so libboost_python3.so
        sudo ln -s libboost_python-py35.a libboost_python3.a

Error05

Traceback (most recent call last):
  File "/home/tdb3/ros_catkin_ws/src/gencpp/scripts/gen_cpp.py", line 43, in <module>
    import genmsg.template_tools
  File "/home/tdb3/ros_catkin_ws/src/genmsg/src/genmsg/template_tools.py", line 39, in <module>
    import em
ModuleNotFoundError: No module named 'em'

pip3 install empy

1.3 Could not find SIP

下载SIP源文件，进入下载文件夹，执行以下指令，即可完成

python configure.py
make
sudo make install

QS14 :雷达偏移全局地图

方法：

确定不是算法问题后，尝试给轮胎增加摩擦力，如贴上胶带

QS15:eaibot 接入网线仍然无法上网

尝试重启网络服务

sudo service networking restart

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vHRFYyNG-1671259460593)(/home/meroke/.config/Typora/typora-user-images/image-20220806222435692.png)]

QS16:小车容易撞到物体，减速不足

减速主要依靠penalty_epsilon,其值应该接近 max_val_x

如 max_val_x 设为0.5，则penalty_epsilon可设为0.4 ，减速效果良好。

但避免导航产生负值速率，acc_lim_x 应该大于 penalty_epsilon ，可设为 0.401

QS17: 小车在目标点前后震荡，不到达目标点

方法：

降低move_base 控制频率
关闭速度平滑器yocs velocity smoothe

QS18:Wheeltec ros源码，arm64(arrch64)平台编译

tts 语音模块编译失败

问题在于，其CMakelist.txt 指定错误的动态库版本，原本为x64 ,应该更改为arm64

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