Franka Panda robotska ruka komunicira s upravljačkim računalom na frekvenciji od 1 kHz. Kako bi se održala ta frekvencija, na računalu mora biti postavljen real-time kernel te instalirani potrebni paketi. Ove upute sadrže sve korake potrebne za postavljanje računala koje se može koristiti za upravljanje Franka Panda rukom.
Franka Emika je izdala i svoje službene upute za postavljanje. Te upute su vrlo kvalitetne i detaljne pa će i ovdje često biti referencirane. Preporuka je pratiti ih paralelno uz ove upute jer će ovdje biti navedene samo razlike koje su uočene tijekom instalacije te poneki savjet.
Operacijski sustav koji ćemo koristiti je Linux Ubuntu 16.04. LTS.
Najnovija verzija je 16.04.5 koja dolazi s kernelom v4.15. Nju je moguće preuzeti ovdje (pri dnu stranice).
Također je moguće koristiti stariju verziju: Ubuntu 16.04.4 s kernelom v4.13. Ovu verziju je moguće preuzeti ovdje.
Operacijski sustav instalirati standardnim postupkom.
Prilikom instalacije kreirati i u nastavku koristiti admin račun.
Zašto koristiti stariju verziju?
Real-time kernel dolazi u obliku patcha za osnovnu verziju kernela. Patchevi postoje samo za neke verzije i poželjno je da se one podudaraju. Ako ne postoji patch za određenu verziju, treba koristiti onaj koji je najbliži verziji osnovnog kernela. (izvor) Najnovija verzija patcha za kernel v4.13 je 4.13.13-rt5. Patch za kernel v4.15 ne postoji, a najbliža verzija je 4.16.7-rt1. Ovdje je korištena druga opcija i nisu uočeni nikakvi "system-breaking" problemi.
Sve dostupne verzije real-time patcheva mogu se pronaći ovdje.
Nakon što smo instalirali linux, treba dodati real-time patch.
Prvo treba instalirati sve preduvjete:
(dodani su neki paketi u odnosu na službene upute)
sudo apt-get install build-essential bc curl ca-certificates fakeroot gnupg2 libssl-dev lsb-release libelf-dev libssl1.1 bison flex
Sljedeće što treba napraviti je preuzeti real-time patcheve koji će odgovarati instaliranoj verziji kernela kao što je prije objašnjeno. Za ovaj korak prvo pročitati službenu dokumentaciju.
Stvorimo novi radni folder:
cd ~
mkdir rt_kernel
cd rt_kernel
Pretpostavka je da je verzija osnovnog kernela 4.15.0, a patch 4.16.7-rt1.
Koristimo curl za preuzimanje potrebnih datoteka:
curl -SLO https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.15.tar.xz
curl -SLO https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.15.tar.sign
curl -SLO https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/4.16/older/patch-4.16.7-rt1.patch.xz
curl -SLO https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/4.16/older/patch-4.16.7-rt1.patch.sign
Zatim ih raspakiramo:
xz -d linux-4.15.tar.xz
xz -d patch-4.16.7-rt1.patch.xz
Prije početka instalacije, dobro je provjeriti jesu li datoteke preuzete ispravno. Za ovaj korak se možemo poslužiti službenom dokumentacijom.
Ako su sve preuzete datoteke u redu, možemo nastaviti. I ovaj dio prati službenu dokumentaciju.
Raspakiramo source code i primijenimo patch (pripaziti na ispravnu verziju!):
tar xf linux-4.15.tar
cd linux-4.15
patch -p1 < ../patch-4.16.7-rt1.patch
Zatim treba postaviti opcije za kernel:
make oldconfig
Ovdje će biti jako puno opcija koje je preporučljivo ostaviti na default vrijednosti. Default vrijednost se prihvaća kada je pritisnut enter bez prethodnog unosa. Jedina opcija koju moramo promijeniti je sljedeća:
Preemption Model
1. No Forced Preemption (Server) (PREEMPT_NONE)
2. Voluntary Kernel Preemption (Desktop) (PREEMPT_VOLUNTARY)
3. Preemptible Kernel (Low-Latency Desktop) (PREEMPT__LL) (NEW)
4. Preemptible Kernel (Basic RT) (PREEMPT_RTB) (NEW)
> 5. Fully Preemptible Kernel (RT) (PREEMPT_RT_FULL) (NEW)
Zatim pokrećemo kompajlaciju kernela. Službene upute koriste fakeroot naredbu. To je stvaralo probleme prilikom instalacije jer s admin računom već imamo root pristup. Preporuka da se ona izostavi, a proces pokrene s:
make -j4 deb-pkg
Nakon što proces kompajlacije završi, treba instalirati upravo stvorene pakete:
sudo dpkg -i ../linux-headers-4.16.7-rt1_*.deb ../linux-image-4.16.7-rt1_*.deb
Možemo provjeriti je li instalacija real-time kernela uspješno izvršena prema uputama u službenoj dokumentaciji.
Posljednji korak je omogućiti korisniku postavljanje real-time dopuštenja za procese. Ponovno, koraci su navedeni u službenoj dokumentaciji.
Isključiti skaliranje CPU frekvencije prema uputama.
Franka koristi ROS Kinetic. Instalirati prema uputama.
Na kraju, potrebno je instalirati libfranka C++ api i franka_ros paket.
Oboje je dostupno u ROS repozitorijima:
sudo apt install ros-kinetic-libfranka ros-kinetic-franka-ros
Prva instalacija je provedena na Lenovo ThinkPad T520 laptopu (INV_BR: 40, FER: 126883, bivši Hausov laptop).
Instalacija i upute by Marko Križmančić (marko.krizmancic@fer.hr, github: mkrizmancic)