RaspberryPi for Robotics

info

The infamous, the inevitable, whatever your next project is if it does not involve Raspberry Pi you are missing out. We use Raspberry Pi as the central brain that runs the robot software and so by building INNOBOT you can learn how to use Raspberry Pi for Robotics application.

Raspberry Pi and Ubuntu Focal and Real-time (RT_PREEMPT) Kernel

• Instrukce z ROS Realtime group github

Raspberry setup (odzkoušeno na RPi 4) - Ubuntu Server 20.04.05 LTS 64-bit

1. Pomocí RPI Imager naisntalovat na SD kartu (ozkoušeno s 32GB) Ubuntu Server 20.04.05 LTS 64-bit: Raspberry Pi Generic (64-bit ARM) preinstalled server image

2. Po zapsání Ubuntu na SD kartu editni soubor network-config a doplň WIFI-NAME a WIFI-PASSWORD

   • pro headless start (bez klávesnice a myši, jen pomocí ssh):

   version: 2
   ethernets:
     eth0:
       dhcp4: true
       optional: true
   wifis:
   wlan0:
     dhcp4: true
     optional: true
     access-points:
       "WIFI-NAME":
         password: "WIFI-PASSWORD"
   

• po isntalaci UBUNTU, pokud je problém se síťovýcm připojením. Konfigurační soubor pro síťové adaptéry /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

  network:
      ethernets:
          eth0:
              dhcp4: true
              optional: true
      version: 2
      wifis:
          wlan0:
              optional: true
              access-points:
                  "WIFI-NAME":
                      password: "WIFI-PASSWORD"
              dhcp4: true
  

• v případě změny konfiguračního souboru aplikovat netplan příkazy. Wifi se zprovozní až po resratu. V GUI UBUNTU se nezobrazují sítě protože není instalovný GUI manager. Ubuntu server nemá standartně GUI,

  sudo netplan generate
  sudo netplan try
  sudo netplan apply
  sudo reboot
  ip a

2. Vysuň SD kartu z PC a vlož do RPi:

3. Připoj napíjecí kabel a nech inicializovat:

4. cca po 2-3 minutách restartuj RPi (výtahni napájecí kabel a připoj zpátky):

   • RPi se nepodaří napoprvé při inicializace Ubuntu Server připojit na WiFi - proto nutný reset

5. Najdi RPi na síti (z PC - Windows):

   6.1. naisnatlovat nmap

   6.2. Napiš příkaz nmap -sn 192.168.1.0/24

   6.3. Napiš si IP adresu

   • pokud nmap nenašel žádné zařízení potom se RPi nepodařilo připojit na k síti
   • zkus restartovat RPi (opakuj krok 5)
   • pokud stále nic tak potom byla pravděpodobně chyba ve jménu a heslu k WiFi - opakuj krok 2

6. Připoj se k RPi pomocí ssh z PC - Powershell anebo PuTTy

   • default přihlašovací údaje pro Ubuntu Server jsou ubuntu/ubuntu
   • po prvním připojení se RPi je potřeba změnit heslo - propt je od RPi automaticky
   • po změně hesla tě Ubuntu odpojí - připoj se znovu přes ssh s novým heslem

7. Update your system. After that you need to connect to the Internet and update your system

   sudo apt-get update 
   sudo apt-get upgrade
   sudo reboot

8. Install Ubuntu Desktop

   sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade && sudo apt-get install ubuntu-desktop

9. install Midnight Commander (mc)

   sudo apt-get install mc

10. Installation of recommended tools

    • Double Commander

      sudo apt install doublecmd-gtk

Real-time (RT_PREEMPT) Kernel

1. Download ready-to-use RT Kernel deb packages from GitHub Build RT_PREEMPT kernel for Raspberry Pi 4, release for ubuntu: focal

   wget https://github.com/ros-realtime/linux-real-time-kernel-builder/releases/download/5.4.195-rt74-raspi-arm64-lttng/RPI4.RT.Kernel.deb.packages.zip

2. Unzip RT Kernel deb packages

   unzip RPI4.RT.Kernel.deb.packages.zip

3. System information before new kernel inmstalation

   uname -a
   Linux ubuntu 5.4.0-1042-raspi #46-Ubuntu SMP PREEMPT Fri Jul 30 00:35:40 UTC 2021 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux

4. Install new kernel

   sudo dpkg -i linux-image-*.deb
   sudo reboot

5. After reboot you should see a new RT kernel installed and real-time enabled

   uname -a
   Linux ubuntu 5.4.195-rt74-raspi #1 SMP PREEMPT_RT Thu Jul 28 06:58:49 UTC 2022 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux
   
   cat /sys/kernel/realtime
   1

Troubleshooting:

Pokud výpis z uname -v neobsahuje PREEMPT_RT, ale myslíš, že jsi vše udělal OK podle instrukcí, potom RPi ignorovalo nový kernel a je potřeba mu ho vnutit:

Je nutno upravit vmlinuz a initrd.img:

Zadej pojednom tyhle příkazy a doplň instalovanou verzi kernelu:

• v /boot jsou soubory s názvy jako config-5.4.0-1053-raspi a config-5.3.162.rt68

  • 5.4.0-162-rt68 odpovídá <kernel-version-rt> v ln příkazech dole
  • 5.4.0-1053-raspi odpovídá <kernel-version> v ln příkazech dole
  • pokud máš novější kernel a v názvy jsou jiné tak v ln příkazech zadej svoji verzi

Nacpi RPi nový kernel silou:

sudo ln -s -f /boot/vmlinuz-<kernel-version-rt> /boot/vmlinuz
sudo ln -s -f /boot/vmlinuz-<kernel-version> /boot/vmlinuz.old
sudo ln -s -f /boot/initrd.img-<kernel-version-rt> /boot/initrd.img
sudo ln -s -f /boot/initrd.img-<kernel-version> /boot/initrd.img.old
cd /boot
sudo cp vmlinuz firmware/vmlinuz
sudo cp vmlinuz firmware/vmlinuz.bak
sudo cp initrd.img firmware/initrd.img
sudo cp initrd.img firmware/initrd.img.bak

sudo reboot

Připoj se zpět na RPi a vyzkoušej uname -v

Remote desktop connections

Popstupovat podle návodu Install Xrdp On Ubuntu 20, nespouštět firewall

1. Jsou to tyto příkazy:

   sudo apt-get update -y
   sudo apt install xubuntu-desktop
   sudo apt install xrdp
   sudo systemctl status xrdp
   sudo adduser xrdp ssl-cert
   sudo systemctl restart xrdp
2. Create a file called .xsession in the home folder

   echo -e  "startxfce4\n" >> ~/.xsession
   chmod +x ~/.xsession

Troubleshooting:

• light-locker

  Po připojení ke vzdálené ploše :

  ProblemType: Crash
  Package: light-locker 1.8.0-1ubuntu1

  odinstalovat loght-locekr:

  sudo apt-get remove light-locker
  sudo systemctl restart xrdp

• Log files

  xRDP writes some log files into your system. We would recommend you to have a look at these log files. These logs files might provide useful insight about the problem you are encountering.

  You should look at the following files:

  cat ~/.xsession-errors
  cat /var/log/xrdp.log
  cat /var/log/xrdp-sesman.log