A continuación se desarrollan los pasos que hay que seguir para poder ejecutar el algoritmo ICM_SLAM en una red ROS. El objetivo de este instructivo es guiar a un usuario no familiarizado con las distintas tecnologías aquí utilizadas. Cualquier complicación contactarse a la siguiente direccion: ssansoni at inaut.unsj.edu.ar

• Inicialmente es necesario instalar Docker

• Descargar la última versión de ROS_bridge_docker

• Descomprima el archivo .zip descargado. Abra una terminal del sistema operativo y dirijase a la carpeta en donde descomprimió el archivo.

• Luego ingrese el siguiente comando:

    docker build -t ros-bridge .

Se van a descargar unos paquetes, esta operación puede tardar mucho tiempo. Depende de su velocidad de conexión.

• Una vez que finalice el anterior paso, ejecutar:

   docker-compose up -d 

Este comando va a crear una red ROS funcionando en background. Es necesario que quede corriendo mientras se trabaja con ROS ya que además de generar un puente entre la virtualización (mediante Docker) y la maquina host, corre tambien roscore. Esta última aplicación es necesaria para que funcione ROS. Para desactivarlo, ingrese el siguiente comando:

    docker-compose down 

En esta misma carpeta hay otra carpeta que se llama "bags". Esta es una carpeta compartida con la virtualizacion, los datos almacenados en la carpeta "bags" apareceran en la carpeta "/home" de la virtualizacion. Si desea compartir otra carperta debe modificar el archivo docker-compose.yml y en la linea donde dice "source: ./bags" rempleazar ./bags por la ruta de la carpeta que desea compartir.

• Para reproducir un archivo .bag, en otra terminal posicionarse en la carpeta donde descomprimió el archivo .zip de docker y ejecutar el siguiente comando:

    docker exec -it ${NOMBRE DE LA CARPETA}_ros-bridge_1 bash

donde ${NOMBRE DE LA CARPETA} es el nombre de la carpeta en donde se encuentra almacenado el archivo docker-compose.yaml, por ejemplo:

    docker exec -it docker_ros-bridge_1 bash

Otra forma de ejecutar este comando evitando este conflicto es:

    docker-compose exec ros-bridge bash 

Luego, una vez dentro de la virtualización ingresar los siguientes comandos en orden:

    cd /home
    source iniciar.sh 

Ahora ya se esta en condiciones de reproducir cualquier archivo .bag, por ejemplo lo puede hacer de la siguiente manera:

    rosbag play data_IJAC2018.bag

Esto reproducirá la grabación almacenada en data.bag . Si preciona la tecla space la repdocucción se pausará. Si preciona la combinación de teclas ctrl+c se corta la reproducción.

Una vez de realizado el anterior procedimiento, se esta en condiciones de probar el algoritmo icm_slam. Para esto descargar la última versión disponible en icm_slam e instalar Python 3 si es que no lo tiene aún. Luego siga las siguientes instrucciones:

• Descomprimir el archivo.
• En la carpeta que descomprimió el archivo ejecutar los siguientes comandos para preparar el entorno de ejecución:

     python3 -m venv env
     source env/bin/activate
     python -m pip install -U pip
     python3 -m pip install -r requisitos.txt 

En sistemas con Windows, las anteriores lineas son:

     py -m venv env
     py -m venv env/bin/activate
     py -m pip install -U pip
     py -m pip install -r requisitos.txt

Ya se esta en condiciones de ejecutar el algoritmo. Para esto, debe poner en funcionamiento la virtualización (mediante el comando docker-compose up -d), luego en la carpeta donde descomprimió ejecutar:

     python example.py

Si todo funciona correctamente debería salir el mensaje: "Conectado a la red ROS".

• Cuando se comience a reproducir una base de datos, el código de python comenzará a recibir la información y creará una imagen con la trayectoria y el mapa estimado.

Una vez que este todo instalado y se compruebe el funcionamiento, el flujo de trabajo sería el siguiente:

• Posicionarse en la carpeta en donde se encuentra el archivo docker-compose.yaml y ejecutar:

    docker-compose up -d 

• Posicionarse en la carpeta donde esta el proyecto icm slam (en su interior tiene una carpeta con el nombre env) y luego ejecutar los siguientes comandos en orden:

    source env/bin/activate
    python example.py

Si todo esta funcionando bien, tendría que salir el mensaje: "Conectado a la red ROS".

• Ahora se está en condiciones de comenzar a reproducir cualquier archivo .bag, para esto en una nueva terminal ejecutar los siguientes comandos:

    docker-compose exec ros-bridge bash
    cd /home
    source iniciar.sh
    rosbag play data_IJAC2018.bag

Este package no es propiamente un package de ROS, ya que no requiere tener inicializado el entorno. Para usar los scripts con la red ROS se requiere estar corriendo en ros-master el modulo rosbridge. Una vez instalado este modulo ejecutar:

    roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

A modo de resumen, rosbridge es una inteerfaz de ROS que permite conectar a la red programas que no contienen modulos de ROS. En este caso se utiliza la libreria roslibpy ya que permite conectar códigos escritos en python 3.xx a ROS (ROS funciona con python 2.7).

Una vez inicializado rosbridge el módulo example.py busca conectarse a la red ROS y accede a los topics de los sensores. Por defecto busca el topic del laser y de la odometría, los cuales deben especificarse en el archivo de configuración config_ros.yaml en topic_laser y topic_odometry respectivamente.

El software no diferencia si los datos vienen de una simulación que esta corriendo, si son datos de un robot que está compartiendo los datos de sus sensores via streaming, o son datos grabados en un archivo .bag. Por este motivo en esta ocasión se utiliza la última opción.

Ya sea con ros_bridge implementado en Docker, o directamente desde la máquina host, para reproducir un archivo .bag hacer:

    rosbag play slam_benchmark/bags/laser_data.bag

Asumiendo que el PWD está en la carpeta src del workspace. Luego lanzar el script haciendo:

    source ICM_SLAM/scripts/env/bin/activate
    python ICM_SLAM/scripts/example.py

Este script se subscribe a los topics antes dichos y genera un servicio que habilita las iteraciones ICM. (Esto se podrá implementar en un futuro con ActionLib más info en ActionLib Detailed Description).

Básicamente el comportamiento del servicio es que mediante el comando "start", comienza a iterar la cantidad de veces especificadas en el .yaml y luego devuelve el mapa y la trayectoria del vehículo. Para dar el comando mediante la red ROS, ejecutar la siguiente línea:

rosservice call /icm_slam/iterative_flag true

A modo de resumen a continuación se muestra un esquema del funcionamiento del módulo implementado