前 言

本文檔主要演示ROS系統(tǒng)（版本：ROS2 Foxy）使用說(shuō)明，包括鏡像編譯、鏡像替換，以及ROS系統(tǒng)測(cè)試的方法。

開(kāi)發(fā)環(huán)境

Windows開(kāi)發(fā)環(huán)境：Windows764bit、Windows1064bit

Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.664bit

sysroot：rk3562-Tronlong-Desktop-20.04-sysroot-[版本號(hào)].tar.gz

系統(tǒng)版本：Tronlong-Desktop20.04（類(lèi)Ubuntu）、Linux-5.10.209、U-Boot-2017.09

ROS：ROS2 Foxy

備注：本文基于2GByte LPDDR4X、16GByte eMMC配置單板機(jī)進(jìn)行演示。

術(shù)語(yǔ)表

為便于閱讀，下表對(duì)文檔出現(xiàn)的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解釋?zhuān)粚?duì)于廣泛認(rèn)同釋義的術(shù)語(yǔ)，在此不做注釋。

注意事項(xiàng)

（1）我司ROS系統(tǒng)源碼基于ROS官方獲取，并基于瑞芯微官方參考文檔編譯。更多詳細(xì)信息請(qǐng)查看“6-開(kāi)發(fā)資料Rockchip官方參考文檔cnLinuxApplicationNote”目錄下的《Rockchip_Instruction_Linux_ROS2_CN》文檔。

（2）無(wú)特殊說(shuō)明情況下，本文默認(rèn)從eMMC啟動(dòng)系統(tǒng)，使用DEBUG作為調(diào)試串口，使用欣瑞達(dá)的XT070YTA23R_A6LVDS電阻屏作為顯示輸出。

圖 1

1ROS系統(tǒng)測(cè)試

執(zhí)行如下命令，配置單板機(jī)測(cè)試環(huán)境。

Target# export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target# source /opt/ros/local_setup.sh

圖 2

1.1基于Python的通信功能測(cè)試

執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建Log目錄，用于保存ROS程序運(yùn)行的Log。

Target# mkdir -p /root/.ros/log

圖 3

執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)ROS節(jié)點(diǎn)訂閱消息。

Target# ros2 run demo_nodes_py listener &

圖 4

執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)ROS節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息，實(shí)現(xiàn)訂閱消息節(jié)點(diǎn)與發(fā)布消息節(jié)點(diǎn)之間的通信。此時(shí)單板機(jī)串口調(diào)試終端將會(huì)打印兩節(jié)點(diǎn)間通信的信息，如下圖所示。按"Ctrl + C"可退出測(cè)試程序，即讓發(fā)布消息的節(jié)點(diǎn)退出。

Target# ros2 run demo_nodes_py talker

圖 5

執(zhí)行如下命令，查看并根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)程號(hào)關(guān)閉所有ROS節(jié)點(diǎn)。進(jìn)程號(hào)請(qǐng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

Target# ps -a

Target# kill 2827

Target# kill 2830

圖 6

1.2基于C++的通信功能測(cè)試

執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建Log目錄，用于保存ROS程序運(yùn)行的Log。

備注：若已創(chuàng)建Log目錄，可跳過(guò)此步驟。

Target# mkdir -p /root/.ros/log

圖 7

執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)ROS節(jié)點(diǎn)訂閱消息。

Target# ros2 run demo_nodes_cpp listener &

圖 8

執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)ROS節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息，實(shí)現(xiàn)訂閱消息節(jié)點(diǎn)與發(fā)布消息節(jié)點(diǎn)之間的通信。此時(shí)單板機(jī)串口調(diào)試終端將會(huì)打印兩節(jié)點(diǎn)間通信的信息，如下圖所示。按"Ctrl + C"可退出測(cè)試程序，即讓發(fā)布消息的節(jié)點(diǎn)退出。

Target# ros2 run demo_nodes_cpp talker

圖 9

執(zhí)行如下命令，根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)程號(hào)關(guān)閉所有ROS節(jié)點(diǎn)。進(jìn)程號(hào)請(qǐng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

Target# ps -a

Target# kill 3060

Target# kill 3062

圖 10

1.3turtlesim（小海龜）測(cè)試

請(qǐng)通過(guò)DVI線將LVDS顯示屏連接至單板機(jī)LVDS OUT接口。然后執(zhí)行如下命令，配置單板機(jī)測(cè)試環(huán)境。

備注：若已配置單板機(jī)測(cè)試環(huán)境，可跳過(guò)此步驟。

Target# export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target# source /opt/ros/local_setup.sh

圖 11

執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建Log目錄，用于保存ROS程序運(yùn)行的Log。

備注：若已創(chuàng)建Log目錄，可跳過(guò)此步驟。

Target# mkdir -p /root/.ros/log

圖 12

執(zhí)行如下命令，后臺(tái)運(yùn)行小海龜程序。

Target# ros2 run turtlesim turtlesim_node &

圖 13

圖 14

執(zhí)行如下命令，發(fā)布話(huà)題消息，使小海龜轉(zhuǎn)圈。

Target# ros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

圖 15

參數(shù)解析：

ros2 topic pub：發(fā)布消息到主題；

--rate 1：發(fā)布消息速率，設(shè)置為1次每秒；

/turtle1/cmd_vel：主題名稱(chēng)；

geometry_msgs/msg/Twist：發(fā)布消息類(lèi)型；

{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}：發(fā)布消息的內(nèi)容，線速度(linear)為x方向上的2.0、角速度(angular)為z軸方向上的1.8。

圖 16

2ROS開(kāi)發(fā)

請(qǐng)先參考《開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建》文檔進(jìn)行VMware虛擬機(jī)與Ubuntu安裝，并參考《應(yīng)用開(kāi)發(fā)手冊(cè)》文檔正確安裝sysroot。本小節(jié)主要演示基于上位機(jī)Ubuntu的ROS系統(tǒng)編譯與鏡像制作方法。

2.1開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

打開(kāi)Ubuntu終端，執(zhí)行如下命令，安裝編譯所需的colcon工具。

Host# sudo apt install curl

Host# curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/dirk-thomas/vcstool/script.deb.sh | sudo bash

Host# sudo apt update

Host# sudo apt-get install -y python3-pip python3-rosdep2 python3-rosinstall-generator python3-vcstool build-essential

Host# pip3 install -U colcon-common-extensions

Host# pip3 uninstall empy

Host# pip3 install empy==3.3.4

圖 17

圖 18

圖 19

圖 20

圖 21

圖 22

圖 23

執(zhí)行如下命令，配置環(huán)境變量。

Host# export PATH=${PATH}:/home/tronlong/.local/bin

圖 24

由于篇幅過(guò)長(zhǎng)等原因，部分內(nèi)容均不逐一展示，如需獲取完整版詳細(xì)資料，請(qǐng)關(guān)注Tronlong創(chuàng)龍科技微信公眾號(hào)或官網(wǎng)，或者評(píng)論區(qū)留言，感謝您的支持！

審核編輯 黃宇