參考：https://github.com/micro-ROS/micro_ros_arduino

https://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/101394537

• micro_ros可以理解為一個(gè)運(yùn)行在嵌入式平臺(tái)的輕量級(jí)ros，其好處是建立了一套上位機(jī)平臺(tái)(主要運(yùn)行ubuntu+ros)與下位機(jī)平臺(tái)(MCU)的通訊機(jī)制，包括串口、UDP、wifi等，省去了我們編寫通訊協(xié)議的煩惱。
• 這套通訊機(jī)制最大的好處是可以將下位機(jī)平臺(tái)(MCU)當(dāng)作ros中的一個(gè)Node，實(shí)現(xiàn)topic的發(fā)布、訂閱，以及service、action等等?？梢哉f是無縫兼容ros。
• 個(gè)人粗淺的理解，ros最大的方便就是提供了一個(gè)基于Node的分布式通訊機(jī)制。

本文所用安裝環(huán)境：

• 上位機(jī)：旭日x3派 (ros2 foxy+ubuntu 20.04)
• 下位機(jī)：M5stack Atom Lite（esp32 core）

0. micro_ros與micro_ros_arduino的安裝

參考我之前寫的一篇記錄https://zhuanlan.zhihu.com/p/540924221

特別注意：

• 2GB內(nèi)存的旭日x3派開啟swap，否則micro_ros_agent的build過程容易內(nèi)存不足；
• 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境務(wù)必能夠通暢無阻的訪問github，否則大概率失??！

1. 下位機(jī)配置

1.1 arduino支持包安裝

我這里使用的下位機(jī)是M5stack Atom Lite，其核心是esp32，但我用arduino框架進(jìn)行開發(fā)。

理論上，所有支持arduino開發(fā)的嵌入式平臺(tái)應(yīng)該都可以。

注意：務(wù)必安裝自己嵌入式平臺(tái)對(duì)應(yīng)的arduino支持包。

正確安裝M5stack支持包后，在開發(fā)板管理中應(yīng)該出現(xiàn)M5 stack相關(guān)的信息。

1.2 下位機(jī)代碼

#include ?#include #include #include #include #include ?#include //changed!?rcl_publisher_t publisher;geometry_msgs__msg__Twist msg; //changed!-->modify msg type rclc_executor_t executor;rclc_support_t support;rcl_allocator_t allocator;rcl_node_t node;rcl_timer_t timer;?#define LED_PIN 27 //changed!-->Modify M5 stack Atom Lite LED pin?#define RCCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){error_loop();}}#define RCSOFTCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){}}?void error_loop(){ while(1){ digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN)); delay(100); }}?void timer_callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time){ RCLC_UNUSED(last_call_time); if (timer != NULL) { RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher, &msg, NULL)); static int cnt = 0; msg.linear.x = 0.2; //const linear.x msg.angular.z = 1.0 - 0.001*cnt; //variable angular.z cnt++; }}?void setup() { set_microros_transports();? pinMode(LED_PIN, OUTPUT); digitalWrite(LED_PIN, HIGH); ? delay(2000);? allocator = rcl_get_default_allocator();? //create init_options RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));? // create node RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "micro_ros_arduino_node", "", &support));? // create publisher RCCHECK(rclc_publisher_init_default( &publisher, &node, ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(geometry_msgs, msg, Twist), "turtle1/cmd_vel")); //changed!-->modify topic name? // create timer, const unsigned int timer_timeout = 1000; RCCHECK(rclc_timer_init_default( &timer, &support, RCL_MS_TO_NS(timer_timeout), timer_callback));? // create executor RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator)); RCCHECK(rclc_executor_add_timer(&executor, &timer));? // changed!-->msg initialization msg.linear.x=0; msg.linear.y=0; msg.linear.z=0; msg.angular.x=0; msg.angular.y=0; msg.angular.z=0;}?void loop() { delay(100); RCSOFTCHECK(rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)));}

1.3 代碼解析

• 代碼基于micro_ros_arduino的示例代碼micro-ros_publisher，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單修改。
• ros2中turtle接收的msg類型為twist，所以首先添加twist頭文件，并定義msg類型為twist

#include //changed!geometry_msgs__msg__Twist msg; //changed!-->modify msg type

• 將msg中的變量初始化為0

// changed!-->msg initialization msg.linear.x=0; msg.linear.y=0; msg.linear.z=0; msg.angular.x=0; msg.angular.y=0; msg.angular.z=0;

• 修改發(fā)布的topic的名字，修改為turtle1/cmd_vel。
  • 這一topic name要與ros2中turtlesim接收的topic name一致

// create publisher RCCHECK(rclc_publisher_init_default( &publisher, &node, ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(geometry_msgs, msg, Twist), "turtle1/cmd_vel")); //changed!-->modify topic name

• 在定時(shí)器回調(diào)函數(shù)中對(duì)線速度和角速度進(jìn)行處理
  • 線速度恒定，角速度變化

void timer_callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time){ RCLC_UNUSED(last_call_time); if (timer != NULL) { RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher, &msg, NULL)); static int cnt = 0; msg.linear.x = 0.2; //const linear.x msg.angular.z = 1.0 - 0.001*cnt; //variable angular.z cnt++; }}

• 修改LED燈的管腳號(hào)(非必須)

2. 上位機(jī)配置

將下位機(jī)代碼燒錄后，將下位機(jī)通過串口連接上位機(jī)，這里我使用usb串口的方式連接。

為了顯示turtle的運(yùn)動(dòng)，旭日x3派需要連接hdmi或者遠(yuǎn)程VNC，我使用的后者。

新建終端，source一下ros2，再source一下micro_ros。

source /opt/tros/setup.bash #或者 source /opt/ros/foxy/setup.bashcd /microros_ws/ #進(jìn)入micro_ros的工作空間source install/setup.bash #source一下，也可以將這些命令添加到 /.bashrc

• 首先提升串口讀寫權(quán)限(確保自己的串口是ttyUSB0，因硬件而異)

sudo chmod -R 777 /dev/ttyUSB0

• 開啟micro_agent

ros2 run micro_ros_agent micro_ros_agent serial --dev /dev/ttyUSB0

• 按下下位機(jī)的復(fù)位鍵(特別注意，需要按下復(fù)位鍵)

• 重新開啟一個(gè)終端，打開turtlesim_node

ros2 run turtlesim turtlesim_node

• 此時(shí)可以看到turtle在運(yùn)動(dòng)了
  

3. 其他

• publisher示例代碼的話題發(fā)布頻率默認(rèn)為1Hz，可以進(jìn)行調(diào)整，10Hz沒問題。但是想要100Hz往上就不行了
• 需要更高的話題發(fā)布頻率需要使用rclc_publisher_init_best_effort代替rclc_publisher_init_default
• 但是best_effort的pub也需要best_effort的sub，所以當(dāng)使用best_effort發(fā)布twist時(shí)，turtle不會(huì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闆]有使用best_effort的sub來接收。關(guān)于這個(gè)可以參考：https://docs.ros.org/en/rolling/Concepts/About-Quality-of-Service-Settings.html#qos-compatibilities

本文轉(zhuǎn)自地平線開發(fā)者社區(qū)

原作者：Tianci

原鏈接：https://developer.horizon.ai/forumDetail/98129540173361336