KKswarm
KKswarm
## 简介 ### KK目标 开源机器人集群项目`KKSwarm`,由[易科机器人实验室](http://www.exbot.net/)和[阿木实验室](https://www.amovlab.com/)联合匠心打造。 KKSwarm项目旨在为研究人员搭建一个高效、易用的集群研究平台。结合[ROS](https://www.ros.org/)强大的开源生态，让研究人员或者工程师能够快速上手开发。同时也兼顾到理论研究和工程落地之间的跨度，`KKSwarm`项目通过搭建轻量级的仿真环境，再通过参数拟合让仿真和真实环境一致，让仿真环境和真实环境高度匹配，可以实现多智能体等算法的直接过渡，配合上低成本的机器人集群，可以快速在物理环境中验证算法，以达到工程落地的目的。 `KKSwarm`项目通过视觉定位，获取当前机器人的位置和方向。然后根据当前位置和方向，通过算法来控制其下一步的行为。目前`KKSwarm`项目拥有的功能有： ### KK由来 KK（Kilo Ken）Swarm，致敬Kevin Kelly机器社会进化论，一个奉行极简主义的自组织机器人集群，具有丰富的机器人功能，如视觉、控制、学习、协同。同时追求超低成本、超大规模，致力于使群 体智慧走进物理世界。众多低成本机器人互相连接，进而产生他们的信息交流和反馈，相互学习，产生 秩序，以达到集体目标，Kevin Kelly将其称为“群智涌现”。 ### 项目功能 `KKSwarm`项目正在成长之中，目前已正式推出的功能有： 1. 独创的全局视觉定位系统，为大规模机器人集群提供低成本、高精度定位服务 2. 提供基于`MATLAB/simulink`仿真与算法开发环境，可一键生成ROS代码并部署至`KKSwarm`机器人系统 3. 提供KKSwarm集群协同simulink模板，可快速上手集群功能 4. 提供KKDeep深度强化学习Simulink模板，免去繁琐的环境配置，训练后控制器可一键生成代码部署至机器人集群 5. 提供ROS rviz在线可视化功能，直观展示集群运行情况 6. 提供Matlab ROS 日志分析功能，方便采集数据进行分析，提升研发效率 7. 支持虚拟雷达，低成本实现复杂分布式算法测试 ## 系统说明
系统数据流向图
`kkswarm`项目通过路由器搭建局域网，集群小车为客户端。所有的算法和定位系统均在服务器主机上进行计算。然后通过TCP/IP协议，将控制指令发送给集群小车，从而控制小车的运动。同时主机服务器通过摄像机实时获取集群小车的位置和方向。 ## 软件安装 ### 系统要求 ubuntu18.04 以及 ROS Melodic ### KKswarm项目安装 ```bash git clone https://github.com/kkswarm/kk-robot-swarm ``` #### 海康威视相机Linux SDK 1. 进入[海康威视官网](https://www.hikrobotics.com/cn/machinevision/service/download?module=0)，选择`机器视觉工业相机客户端MVS V2.1.0（Linux）` 进行下载2. 下载完成以后，解压。解压后将会显示适应各种架构的计算机的压缩包。这里选择 `MVS-2.1.0_x86_64_20201228.tar.gz` 这个压缩包进行安装。 3. 解压第2步选择的压缩包 ```bash tar -xvzf MVS-2.1.0_x86_64_20201228.tar.gz cd MVS-2.1.0_x86_64_20201228 sudo bash setup.sh ``` 相机驱动将会安装在 `/opt/MVS` 中 启动相机界面的命令为 ```bash cd /opt/MVS/bin ./MVS.sh ``` 相机驱动的动态链接库路径为 `/opt/MVS/lib/64` 相机驱动头文件路径为 `/opt/MVS/include/` 4. 安装完毕后，将海康威视的动态库加入到系统动态库中。否则程序将无法运行。 ```bash cd /etc/ld.so.conf.d sudo vim hik.conf ## 如果不会vim,则输入 sudo gedit hik.conf #在第一行加入相机驱动的动态链接库路径 /opt/MVS/lib/64 sudo ldconfig # 刷新配置 ``` #### Apritag以及Apritag_ros [apriltag官方简介](https://april.eecs.umich.edu/software/apriltag.html) [apriltao_ros官方简介](http://wiki.ros.org/apriltag_ros) `KKSWARM` 项目采用的标签家族是 `Tag36h11`，尺寸是`7cm`。 详情见 `doc/apritags1-50.pdf`。您也可以通过软件自动生成该家族标签。详情点击[通过openmv生成apriltag标签](https://blog.csdn.net/wangmj_hdu/article/details/112933915) ##### apritag安装 ```bash cd ~/kk-robot-swarm/ git clone https://github.com/AprilRobotics/apriltag.git cd apriltag mkdir build cmake .. make -j4 sudo make install ``` 1. Apriltag相关头文件将会被安装在 `/usr/local/include/apriltag` 2. Apriltag相关的库将会被安装在 `/usr/local/lib/` 3. 有关Aprilt ### 编译 ```bash cd ~/kk-robot-swarm catkin_make ``` ## 仿真Demo演示(基于Matlab) ### 单车航点  ### 单车边界回弹  ### 基于强化学习的多车跟随  ### 队形变换仿真  ### 分布式自主导航  ## 真车Demo演示(基于ROS) ### 单车航点  ### 单车边界回弹  ### 基于强化学习的多车跟随  ### 队形变换  ### 分布式自主导航  ### pure pursuit 注意
根据实际情况，版本可能有小更新。选择 `机器视觉工业相机客户端MVS V2.1.x (Linux)`。本项目使用的是 2.1.0版本