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ELF3 导航 App 使用教程

本文介绍如何为 ELF3 配置 Livox MID-360s 激光雷达,并通过 bxi_rc_app 完成建图、地图编辑和导览。

项目参考:bxi_nav

准备工作

  • 安装最新版 bxi_rc_app
  • 准备一台已安装 Livox MID-360s 激光雷达的 ELF3 机器人。
  • 确保 bxi_rc_slam 包已更新至最新版本。
  • 使用网线连接电脑与雷达。
  • 确保作业区域安全、通道畅通,并尽量减少人员走动。

环境准备

本教程基于 Ubuntu 22.04 和 ROS 2 Humble。开始配置前,请先加载已安装 Navigation2 的 ROS 2 环境,并安装点云转激光扫描工具:

source /opt/ros/humble/setup.bash
sudo apt update
sudo apt install -y ros-humble-pointcloud-to-laserscan

安装完成后,可运行以下命令确认相关软件包已正确安装:

ros2 pkg prefix nav2_bringup
ros2 pkg prefix pointcloud_to_laserscan

如果命令能输出软件包的安装路径,说明环境准备完成。

1. 配置 Livox MID-360s 雷达

雷达无法启动时,通常是网络或雷达配置不正确。请先确认电脑与雷达处于同一网段,再检查配置文件。

1.1 配置静态 IP

将电脑网口设置为静态 IP,例如 192.168.1.51。建议使用网线直连雷达进行配置;在远程桌面环境中修改网络设置时,可能会遇到权限问题。

打开电脑的网络设置

将网口设置为静态 IP

1.2 修改雷达配置文件

配置文件路径:

bxi_rc_slam/src/livox_ros_driver2/config/MID360s_config.json

重点检查以下字段:

  • host_ip:电脑网口的静态 IP,例如 192.168.1.51
  • ip:雷达 IP。MID-360s 的地址通常为 192.168.1.1xx,末尾两位可参考雷达机身二维码下方的数字。

如果无法查看机身信息,可在电脑与雷达处于同一网段后运行:

ros2 launch livox_ros_driver2 msg_MID360s_launch.py

从程序输出中确认雷达 IP,再填写到配置文件中。

配置示例:

{
  "lidar_summary_info": {
    "lidar_type": 8
  },
  "Mid360s": {
    "lidar_net_info": {
      "cmd_data_port": 56100,
      "push_msg_port": 56200,
      "point_data_port": 56300,
      "imu_data_port": 56400,
      "log_data_port": 56500
    },
    "host_net_info": [
      {
        "host_ip": "192.168.1.51",
        "cmd_data_port": 56101,
        "push_msg_port": 56201,
        "point_data_port": 56301,
        "imu_data_port": 56401,
        "log_data_port": 56501
      }
    ]
  },
  "lidar_configs": [
    {
      "ip": "192.168.1.128",
      "pcl_data_type": 1,
      "pattern_mode": 0,
      "extrinsic_parameter": {
        "roll": 0.0,
        "pitch": 0.0,
        "yaw": 0.0,
        "x": 0,
        "y": 0,
        "z": 0
      }
    }
  ]
}

修改配置后需要重新编译

保存配置后,请进入包含 install.sh 的工程目录,并使用 root 权限重新编译安装:

sudo ./install.sh

2. 使用导航 App

  1. 打开 bxi_rc_app,点击 我的设备

在 bxi_rc_app 中打开我的设备

  1. 在设备列表中选择需要导航的机器人,进入机器人详情页。

在我的设备中选择需要导航的机器人

  1. 在机器人详情页中进入 地图管理

在机器人详情页进入地图管理

2.1 建图

  1. 进入 地图管理,点击 新建地图

在地图管理页新建地图

  1. 启动机器人并保持走路模式。确认界面中能正常显示点云后,点击 开始建图

确认点云后开始建图

  1. 站在机器人后方遥控机器人遍历目标区域,避免建图人员被扫描进地图。建图期间尽量减少现场人员走动。

  2. 地图覆盖目标区域后,点击 保存。等待界面确认地图保存成功,再退出建图页面。

完成建图并保存地图

2.2 编辑地图

  1. 地图管理 中选择刚刚保存的地图。

在地图管理页选择已保存的地图

  1. 进入导览编辑,切换到 航点,然后在地图上标记需要到达的位置。

在地图上添加航点

  1. 为每个航点设置机器人到达后的朝向,并根据需要填写航点名称。

设置航点名称和朝向

  1. (可选)如需机器人到达航点后执行指定行为,点击 添加动作,选择 语音动作延迟,完成配置后点击 添加。可根据任务需要为同一航点添加多个行为。

为航点添加到达动作

配置航点到达后的语音、动作或延迟

  1. 切换到 区域,点击 添加清除区。让清除区覆盖机器人的行走通道,用于清除地图中实际已不存在的障碍物。

为行走通道添加清除区

  1. 确认航点、朝向、到达行为和清除区设置无误,并等待地图保存成功。

2.3 开始导览

  1. 返回机器人详情页,进入 运行模式,选择导览模式。

进入机器人的运行模式

  1. 选择需要使用的地图,并点击该地图的 开始

选择地图并开始导览

  1. 点击 重定位。在地图上点击机器人的大致位置,并沿机器人当前朝向拖动定位标记。

  1. 检查机器人周围的红色点云是否与地图墙壁重合。重合后点击 确认;如果偏差明显,请重新调整位置和方向。

调整机器人位置和朝向完成重定位

  1. 点击 导航 开始执行导览任务。

启动导航任务

  1. 导览过程中如出现异常,立即点击 暂停终止。也可以使用界面中的遥杆临时接管机器人,避免机器人继续偏离路线。

暂停、终止或手动接管导航

  1. 导览完成后,先停止导航,再退出当前页面。

常见问题

如何调整遥控速度

  1. 进入机器人遥控页面,点击右上角的 设置 图标。

在遥控页面打开设置

  1. 在设置页面中选择 控制,根据需要调整以下参数:

  2. 速度输出范围:限制前进和后退的线速度,同时作用于屏幕虚拟摇杆和外接手柄。

  3. 旋转输出范围:限制左右转向的旋转速度,同时作用于屏幕虚拟摇杆和外接手柄。

调整速度和旋转输出范围

调整后先在空旷、安全的区域低速测试,确认机器人运动符合预期后再逐步提高速度。

雷达无法启动

  • 确认电脑与雷达使用网线连接,并处于同一网段。
  • 确认 host_ip 与电脑网口的静态 IP 一致。
  • 确认 ip 与雷达实际 IP 一致。

地图中出现人员或动态障碍物

  • 建图人员应始终站在机器人后方。
  • 建图期间减少现场人员走动。
  • 对实际已不存在的障碍物,可在地图编辑中添加清除区。

重定位后点云与墙壁不重合

  • 重新选择机器人在地图中的位置。
  • 调整定位标记,使其方向与机器人实际朝向一致。
  • 确认红色点云与墙壁基本重合后,再开始导航。