⬛ Revision History for Document
Rev | Date | Description |
|---|---|---|
1.0 | 2022-04-28 | Initial Draft |
1.1 | 2023-06-14 | 그림 7 Image modify |
1.2 | 2024-04-04 | 8채널 지원 내용 추가 |
1.3 | 2024-09-13 | JPEG 지원, RQT 내용 추가 |
1.4 | 2024-12-17 | CLCC-G-02X 지원, 카메라 센서 정보 관련 내용 추가 |
1.5 | 2024-12-18 | 테스트 환경, 센서 별 fps 명시 |
⬛ Overview
이 문서는 CLPE-G-Series를 ROS2에서 구동 시키기 위한 사용법과 카메라 영상을 보기 위한 RVIZ2 및 RQT 사용법에 대해 설명한다.
⬛ 테스트 환경(PC 사양)
◻️ 주요 사양
PC 모델: Nuvo-8208GC
CPU 코어 개수: 12
CPU 클럭: 3.7Ghz
DRAM 용량: 64GB(32GB+32GB)
DRAM 타입: DDR4
◻️ 상세 사양
CPU | RAM |
|---|---|
 |  |
⬛ ROS2 사용 방법
◻️ 시스템 요구사항
Requirements:
CANLAB CLPE-G-Series with supplied PC running Ubuntu 20.04
PC에 Ubuntu 20.04를 설치하는 것이 좋다.
◻️ ROS2 설치
이 문서는 ROS 2 Foxy를 기준으로 작성되었다.
https://docs.ros.org/en/foxy/Installation/Ubuntu-Install-Debians.html ROS2 공식 설치 링크를 통해 ROS2–foxy(Recommended)를 설치한다.
설치를 무사히 진행했다면 터미널 창에 source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 통해 ROS2-foxy를 활성화시키고 rosversion -d 명령어를 통해 확인해 본다.
그림 1과 같이 foxy가 나온다면 정상적으로 설치된 걸 알 수 있다.
그림 2와 같이 나온다면 설치 과정을 다시 진행해 보거나, source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 적용시켰는지 다시 한번 확인해 준다.
◻️ ROS2 설정
◾ System dependencies
프로그램을 실행하기 전 필요한 패키지들을 설치해 준다.
sudo apt update && sudo apt install git cmake wget gcc g++ libgstreamer-plugins-base1.0-dev python3-colcon* python3-rosdep python3-vcstool -y
◾ Install CLPE SDK and ROS2 Driver
프로그램을 실행하기 위한 저장소를 만들어 준다.
mkdir -p ~/ws_clpe2/src cd ~/ws_clpe2/ wget https://raw.githubusercontent.com/canlab-co/clpe_ros/main/clpe.repos vcs import src < clpe.repos
위 명령어를 수행하면 그림 3과 같은 폴더 구조가 생성된다.
◾ Install dependencies
프로그램을 실행하기 위한 ROS2 외부 패키지들을 설치해 준다.
cd ~/ws_clpe2 sudo rosdep init rosdep update rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
주의 사항
rosdep init 과정에서 그림 4와 같은 오류가 발생하면, sudo rm /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list 명령어를 수행한 뒤 다시 sudo rosdep init을 진행하면 된다.
sudo rm /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list 명령어를 수행한 뒤 다시 sudo rosdep init을 진행하면 된다.
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
Install 과정에서 그림 5와 같은 오류가 발생하면 무시하고 진행하여도 실행하는데 지장이 없다.
하지만 이 오류로 인해 실행이 불가능할 시 sudo apt-get install <해당 package> 명령어를 통해 설치를 진행해준다.
◾ Build the driver
driver를 빌드해 준다.
cd ~/ws_clpe2 colcon build --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
◾ DDS Configuration
DDS기능을 통해 이미지 전송 성능을 향상시켜 준다. 공유 메모리 전송이 활성화된 FastDDS를 사용한다. 먼저 fastdds.xml 구성 파일을 폴더에 복사한다.
cd ~/ws_clpe2/src cp canlab-co/clpe_ros/fastdds.xml ~/
그 다음 sudo vi ~/.bashrc를 열어 다음 두 줄을 추가 시켜 준다.
export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_fastrtps_cpp export FASTRTPS_DEFAULT_PROFILES_FILE=$HOME/fastdds.xml
source ~/.bashrc 명령어를 통해 ~/.bashrc에 적용시켜 준다. 그 외에도 터미널을 종료 후 다시 키면 적용 된다.
⬛ 프로그램 실행 방법
◻️ Lanuch
cd ~/ws_clpe2 source install/setup.bash ** UYVY ** ros2 launch clpe_ros clpe_ros.launch.py password:=<sudo-password> slave:=n encoding:=yuv422 timestamp:=xavier ** JPEG ** ros2 launch clpe_ros clpe_ros.launch.py password:=<sudo-password> slave:=n encoding:=jpeg timestamp:=local
slave CLPE-G-Series를 장착했다면, slave 파라미터를 slave:=y 으로 입력해야 한다.
sudo_password가 숫자(예시:1)이면 password:=\'1\'로 수정해서 명령어를 적어 준다. 그림 6과 같이 나온다면 정상적으로 실행된 것을 확인할 수 있다.
CLCC-G-01X 장착 시 | CLCC-G-02X 장착 시 |
|---|---|
 |  |
◾ 센서 별 프레임 레이트
하단의 표는 각 센서에 대하여 encoding 방식 별로 프레임 레이트를 정리한 내용이다.
ROS2 | IMX390(8채널) | AR0233(8채널) | ||
|---|---|---|---|---|
UYVY | JPEG | UYVY | JPEG | |
fps | 30 | 30 | 24 ~ 25 | 30 |
기본적으로 드라이버는 camera X당 1개의 topic을 publish한다.
/clpe/cam_X/image_raw: UYVY 형식의 이미지 정보를 담고 있는 topic이다.
/clpe/cam_X/compressed: JPEG 형식의 이미지 정보를 담고 있는 topic이다.
기본 인코딩은 yuv422 이다. 지원하는 인코딩 방식은 아래 https://can-lab.atlassian.net/wiki/spaces/RDC/pages/464912889/CLPE-G-Series+ROS2+User+Guide#%E2%AC%9B-Configuration을 참조하면 된다.
topic에 담겨있는 정보가 궁금하다면 다음과 같은 명령어를 통해 확인 해 볼 수 있다.
하나의 터미널을 더 실행한 뒤 ros2 topic list 명령어를 통해 publish 중인 topic들의 목록을 확인한다.
ros2 topic list
ros2 명령어를 사용하기 위해서는 source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 통해 활성화 시켜 주어야 한다.
그 다음 원하는 topic의 정보를 확인을 하고 싶다면 ros2 topic echo 명령어를 통해 확인할 수 있다.
ros2 topic echo <topic>
예시: ros2 topic echo /clpe/cam_0/image_raw
주의 사항
Launch 과정에서 그림 8과 같은 오류가 발생하면 source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 통해 Ros2 foxy를 활성화시켜 주었는지 확인한다. 프로그램 실행 전 항상 활성화시켜 주어야 한다.
마찬가지로 그림 9와 같은 오류가 발생할 경우 source install/setup.bash 명령어를 적용시켰는지 확인해 준다.
*TIP
매번 이렇게 명령어를 적용 시키기는 힘들기 때문에 ~/.bashrc에 다음과 같이 적어 준다.
alias foxy="source /opt/ros/foxy/setup.bash; source ~/ws_clpe2/install/setup.bash”
그리고 source ~/.bashrc 명령어를 통해 적용 시켜준다. 다음 foxy라는 명령어를 입력하면 그림과 같이 활성화된다.
⬛ Configuration
드라이버는 동작을 구성하기 위해 다음 ROS 매개변수를 지원한다. password, slave, encoding과 timestamp는 launch 과정에서 직접 사용하여 수정할 수 있다. 다른 매개변수는 launch file을 통해 수정 가능하다.
Key | Description | Default |
|---|---|---|
password | sudo password | *Required* |
slave | Slave CLPE-G-Series의 존재 여부, 지원하는 인자 : y(Slave CLPE-G-Series 존재), n(Slave CLPE-G-Series 부재) | n |
encoding | Image encoding, 지원하는 포맷 : bgr8, bgra8, rgb8, rgba8, mono16, yuv422, jpeg. Defaults to yuv422. *yuv422, jpeg 이외의 인코딩은 변환하는 과정에서 오버헤드를 발생시킨다. | yuv422 |
timestamp | Image timestamp, 지원하는 포맷 : xavier, local | xavier
|
cam_{n}_enable | Enable camera | true |
cam_{n}_pose | Pose relative to the base, 6 values corresponding to [x, y, z, roll, pitch, yaw] | [0,0,0,0,0,0] |
cam_{n}_frame_id | Defines the frame_id all static transformations refers to | base_link |
cam_{n}_image_qos | Sets the QoS by which the topic is published. Available values are the following strings: SYSTEM_DEFAULT, PARAMETER_EVENTS, SERVICES_DEFAULT, PARAMETERS, DEFAULT, SENSOR_DATA, HID_DEFAULT (= DEFAULT with depth of 100), EXTRINSICS_DEFAULT (= DEFAULT with depth of 1 and transient local durabilty). | SENSOR_DATA |
cam_{n}_info_qos | Sets the QoS by which the topic is published. Available values are the following strings: SYSTEM_DEFAULT, PARAMETER_EVENTS, SERVICES_DEFAULT, PARAMETERS, DEFAULT, SENSOR_DATA, HID_DEFAULT (= DEFAULT with depth of 100), EXTRINSICS_DEFAULT (= DEFAULT with depth of 1 and transient local durabilty). | SYSTEM_DEFAULT |
⬛ RQT
RQT는 ROS2에서 사용되는 종합 GUI 툴이다. ROS2를 설치할 때 보통 함께 설치된다.
◻️ 실행 방법
터미널 창을 열어 source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 통해 foxy를 활성화시켜 준다. 그 다음 터미널 창에 rqt 명령어를 치면 실행된다.
실행됨과 동시에 RQT 창 화면이 나타나게 된다.
이렇게 창 화면이 나타나게 되면 정상적으로 RQT를 사용할 수 있게 된다.
◻️ RQT 사용 방법
그림 11과 같이 창 화면에서 드롭박스를 클릭하면 현재 publish되는 topic을 알 수 있다.
원하는 topic을 드롭박스에서 선택하면 영상이 나오는 것을 확인할 수 있다.
⬛ RVIZ2
RVIZ2는 ROS2에서 사용되는 3차원 시각화 도구이다. ROS2를 설치할 때 보통 함께 설치된다.
◻️ 실행 방법
터미널 창을 열어 source /opt/ros/foxy/setup.bash 명령어를 통해 foxy를 활성화시켜 준다. 그 다음 터미널 창에 그림 12와 같은 명령어를 치면 실행된다.
실행됨과 동시에 RVIZ2 창 화면이 나타나게 된다.
이렇게 창 화면이 나타나게 되면 정상적으로 RVIZ2를 사용할 수 있게 된다.
◻️ RVIZ2 사용 방법
그림 13과 같이 창 화면에서 ADD → By topic을 클릭하면 현재 publish되는 topic을 알 수 있다. 이미지 정보를 담고 있는 /image_raw topic이 보이게 된다.
그림 14와 같이 원하는 cam_x의 /image_raw를 더블 클릭한 뒤 나오는 Image 항목을 더블 클릭해 준다.
그러면 그림 15와 같이 활성화되는데 하단에 있는 image 항목을 통해 카메라 영상을 확인할 수 있다. Image 항목은 마우스 클릭을 통하여 원하는 곳으로 옮길 수 있다.
아직 카메라 화면이 안 나와 No Image라는 항목이 뜨게 되는데 영상을 보기 위해 Image 설정을 해준다. 그림 16과 같이 Reliability 설정을 마우스 클릭을 통해 Best Effort로 변경해준다. 이렇게 image 설정해주면 카메라 영상이 나오게 된다.
