ROS2与Arduino发布订阅

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本文链接:https://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/101394537

Arduino直接从库中安装ros2arduino:

ros2arduino

然后,就可以在示例中打开代码学习。

一个订阅发布代码如下:

#include <ros2arduino.h>


#define XRCEDDS_PORT  Serial
#define PUBLISH_FREQUENCY 1 //hz

void publishString(std_msgs::String* msg, void* arg)
{
  (void)(arg);

  static int cnt = 0;
  sprintf(msg->data, "Hello ROS2 From Arduino %d", cnt++);
}

class StringPub : public ros2::Node
{
public:
  StringPub()
  : Node("ros2arduino_pub_node")
  {
    ros2::Publisher<std_msgs::String>* publisher_ = this->createPublisher<std_msgs::String>("ros2_chatter");
    this->createWallFreq(PUBLISH_FREQUENCY, (ros2::CallbackFunc)publishString, nullptr, publisher_);
  }
};

void subscribeLed(std_msgs::Bool* msg, void* arg)
{
  (void)(arg);

  digitalWrite(LED_BUILTIN, msg->data);
}

class LedSub : public ros2::Node
{
public:
  LedSub()
  : Node("ros2arduino_sub_node")
  {
    this->createSubscriber<std_msgs::Bool>("ros2_led", (ros2::CallbackFunc)subscribeLed, nullptr);
  }
};


void setup() 
{
  XRCEDDS_PORT.begin(115200);
  while (!XRCEDDS_PORT); 

  ros2::init(&XRCEDDS_PORT);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() 
{
  static StringPub StringNode;
  static LedSub LedNode;
  ros2::spin(&StringNode);
  ros2::spin(&LedNode);
  
}

代码实现功能如下:

IDE

主题

Arduino发布消息到主题ros2_chatter,并订阅主题ros2_led。

使用如下命令控制LED灯:

点亮:ros2 topic pub /ros2_led std_msgs/msg/Bool "{data: 1}"

关闭:ros2 topic pub /ros2_led std_msgs/msg/Bool "{data: 0}"

思考题:如何实现LED闪烁?

LED闪烁(不修改代码)

如何修改代码实现?

  if(ledblink%2==1)
    digitalWrite(LED_BUILTIN, 1);
  else
    digitalWrite(LED_BUILTIN, 0);  
  
  ledblink++;

对YAML不熟悉参考:YAML语法规则

接收到主题消息如下:

pubsub

直接用串口工具看到信息如下:

串口工具

ROS1和Arduino的示例,通过代码移植完全适用与ROS2。

4年前(2015年12月)花费1周时间搭建的小车,同样可以用ROS2实现。

之前案例链接:基于ROS_Arduino室内移动机器人SLAM实验测试

基于ROS2_Arduino移动机器人cartographer(SLAM)小车,课程结束后发布。

ros2cartographer参考:https://github.com/ros2/cartographer

Arduino使用说明参考:https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoDue

下面详细介绍一下如何使用ros2arduino:

必须安装ROS2,必须安装Micro-XRCE-DDS。

ROS2安装可以参考:

1. (博客)https://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/90695078

2. (文档)https://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/100774016

Micro-XRCE-DDS:

$ git clone https://github.com/eProsima/Micro-XRCE-DDS-Agent.git
$ cd Micro-XRCE-DDS-Agent && git checkout v1.1.0
$ mkdir build && cd build
$ cmake ..
$ make
$ sudo make install
$ sudo ldconfig /usr/local/lib/

eProsima Micro XRCE-DDS

完整具体的eProsima Micro XRCE-DDS使用文档参考:https://micro-xrce-dds.readthedocs.io/en/latest/index.html

这里如果网络不行,可能凉凉,推荐使用git代理。

git config --global http.proxy <address>:<port>

体验飞一般的感觉。

如果想了解Fast-RTPS,参考eProsima Fast RTPS文档:http://eprosima-fast-rtps.readthedocs.io/

如果想在ros1中使用arm版本的arduino:

1 第一个可行的解决方案。在Arduino Libraries目录中的ArduinoHardware.h版本中,将第75行更改为:

iostream = &Serial;

可行,但无法使用Arduino其他开发板(例如Leonardo)

2 在包含ROS库之前放置以下代码

#define USE_USBCON

可行,但是,必须在每次使用DUE的情况下都添加它,而这容易忘记。

3 将第73行修改为:

#if defined(USBCON) and !(defined(USE_USBCON)) and !(defined(_SAM3XA_))

需修改位置

解决所有以前的问题,但是,如果另一个使用SAM3X ...处理器的主板,会成为问题。

ros1与arduino

arduino完美支持ROS1和ROS2。

编译和使用也会遇到各种各样的小问题,都有成熟解决方案的,查找即可。

具体使用,ROS1略,ROS2。

  • Serial $ MicroXRCEAgent serial --dev /dev/ttyACM0 -b 115200
  • UDP $ MicroXRCEAgent udp -p 2018
  • TCP $ MicroXRCEAgent tcp -p 2018

ros2 arduino node topic


更多课程资料参考:机器人编程实践-ROS2基础与应用- https://blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/101351969


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