Raspberry Pi Mouse V3 と ROSサンプル集の紹介

こんにちはShotaです。

Raspberry Pi Mouse の新バージョン Raspberry Pi Mouse V3が販売開始されました。それと同時に、Raspberry Pi MouseのROSサンプル集も公開されました。

この記事では、Raspberry Pi Mouse V3の特徴と、ROSサンプル集の使い方を紹介します。

Raspberry Pi Mouse V3とは
1. Raspberry Pi 4Bの互換性について
  1. Raspberry Pi4用コネクタ | アールティロボットショップ
ROS サンプル集の公開
おわりに

Raspberry Pi Mouse V3とは

Raspberry Pi Mouse V3は、アールティが開発したRaspberry Pi搭載の車輪型ロボット Raspberry Pi Mouseの新バージョンです。

主な特徴は次のとおりです。

電源回路の強化：Raspberry Pi 4B 対応
パルスカウンタの搭載：自己位置推定の精度向上
互換性：Raspberry Pi 1B+、2B、3B、3B+を継続して使用可能

Raspberry Pi Mouse V3の購入ページはこちらです↓

Raspberry Pi Mouse V3 フルキット | アールティロボットショップ

Raspberry Pi 4Bは、前モデルの3B+からCPUやRAMが強化され、USB3.0ポートも搭載された最新のモデルです。性能が向上したことにより、消費電流も約3.0Aに増加しました（Raspberry Pi 公式ページ参照）。そのためRaspberr Pi Mouse V3では電源ICや回路パターンを更新しています。

また、V3の新機能であるパルスカウンタは、モータドライバへ出力されるパルス数をカウントします。これにより、出力されたパルス数をもとにRaspberry Pi Mouseの位置・速度を推定できるため、モータ速度指令値から求めるよりも推定精度が向上します。ぜひ、お試しください。

Raspberry Pi 4Bの互換性について

さて、Raspberry Pi 4Bの互換性についてですが、GPIOピンは2B、3Bシリーズと同じ並びで、基板もほぼ同形状です。しかし、LANポートとUSBポートの配置が変更されたため、そのままではRaspberry Pi Mouseに搭載できません。

そのため、新しくRaspberry Pi4用のGPIOコネクタを作成しました。Raspberry Pi 4Bを搭載したい方は、ぜひRaspberry Pi4用コネクタをご購入ください。

Raspberry Pi4用コネクタ | アールティロボットショップ

Raspberry Pi Mouse オプションキット No.7 [Raspberry Pi4用コネクタ] - ウインドウを閉じる

ROS サンプル集の公開

アールティロボットショップでは、Raspberry Pi Mouse用のオプションキットを販売しています。この度、オプションキットをすぐに試せるRaspberry Pi Mouse ROSサンプル集が公開されたので、その使い方を紹介します。

raspimouse_ros_examples パッケージ

公開したパッケージはraspimouse_ros_examples（https://github.com/rt-net/raspimouse_ros_examples）です。カメラマウント、ライントレース、LiDARのオプションキットに対応しています。

このパッケージには複数のサンプルコードが用意されています。例えば次のように、ジョイスティックコントローラでRaspberry Pi Mouseを動かすサンプルコードがあります。

https://github.com/rt-net/raspimouse_ros_examples#joystick_control

この記事ではサンプルコードを動かす手順を紹介します。

事前準備

私はRaspberry Pi 3BとUbuntu 18.04 (64 bit)で環境を構築しました。同じ手順を紹介します。raspimouse_ros_examplesを動かすためには、Ubuntuのインストール、デバイスドライバのインストール、ROSのインストールが必要です。

まず、Ubuntu公式ページ（https://ubuntu.com/download/raspberry-pi）からUbuntu 18.04をダウンロードします。ダウンロードしたらSDカードに書き込みます。

次に、Raspberry Piを起動し、Raspberry Pi Mouseのデバイスドライバ（https://github.com/rt-net/RaspberryPiMouse）をインストールします。インストール手順はデバイスドライバのREADMEを参照してください。次のようなコマンドが記載されています。

# デバイスドライバのインストール手順
$ git clone https://github.com/rt-net/RaspberryPiMouse.git
$ cd utils
###Raspbianの場合###
$ sudo apt install raspberrypi-kernel-headers
$ ./build_install.bash
###Ubuntuの場合###
$ sudo apt install linux-headers-$(uname -r)
$ ./build_install.bash

最後に、ROSをインストールします。Ubuntu 18.04を使用しているので、インストールするのはROS Melodicです。公式ページ（http://wiki.ros.org/melodic/Installation/Ubuntu）の手順に従ってインストールします。
※2020/06/30追記：ROS-Base（ros-melodic-ros-base）をインストールしました。

以上で準備完了です。

raspimouse_ros_examplesのインストール

続いて、raspimouse_ros_examplesをインストールします。インストール手順はパッケージのREADMEを参照してください。次のようなコマンドが記載されています。
※2020/07/01 下記のコマンドを修正しました

# raspimouse_ros_examplesのインストール手順
cd ~/catkin_ws/src
# Clone ROS packages
git clone https://github.com/ryuichiueda/raspimouse_ros_2
git clone https://github.com/rt-net/raspimouse_ros_examples
# Install dependencies
rosdep install -r -y --from-paths . --ignore-src
# make & install
cd ~/catkin_ws && catkin_make
source devel/setup.bash