ROS之arduino交互

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-05-27 00:28 141阅读 0赞

# 一、第一种安装方式（不支持自定义消息） #

## 第一步打开官网 ##

[http://wiki.ros.org/rosserial\_arduino/Tutorials/Arduino%20IDE%20Setup][http_wiki.ros.org_rosserial_arduino_Tutorials_Arduino_20IDE_20Setup]

## 第二步按第一种方式安装 ##

![70][]

## 第三步生成arduino ros库 ##

![70 1][]

## 第四步编译arduino等等等 ##

![70 2][]

# 二、第一种安装方式的问题 #

一切正常了吧，但如果使用自定义数据类型，会发现source /opt/ros/indigo/setup.bash会找不到在catkin\_ws中的自定义类型。

但如果使用source catkin\_ws/devel/setup.bash,你会发现无法找到ros\_rosserial这个包。

所以需要再进行一次第二种安装（也许第一种还有其他改进方法）

# 三、接着进行第二种安装方式 #

![70 3][]

之后可以开始自定义消息类型了

# 四、自定义消息类型 #

参见官网

[http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/CreatingMsgAndSrv][http_wiki.ros.org_ROS_Tutorials_CreatingMsgAndSrv]

在自己包里创建自定义数据类型后，catkin\_make

重复一中的第三步，生成arduino ros库，之后就会在arduino的roslibaray中找到自定义消息类型的.h文件了。

如图mycat包中cat自定义消息类型

![70 4][]

# 四、如果只用第二种方法 #

用第二种方法安装ros\_rosserial，在生成arduino ros库后，arduino无法编译ros内容

# 五、备注 #

也许是我出错了

我第一个电脑中默认source catkin\_ws/devel/setup.bash

但后来只用第二种方法时忘了source究竟是不是指向了catkin\_ws/devel/setup.bash

第一种方法是否还可以挽救下？？使用rospack profile。

# 六、arduino代码 #

事实上在rosrun rosserial\_python serial\_node.py /dev/ttyUSB0后

在arduino端生成一个节点，含有发布器或订阅器。

代码里的数据类型就是ros里的消息类型，必须先导入消息的头文件。

# 七、发布器（publisher）（多线程） #

*
    * rosserial Publisher Example
    * Prints "hello world!"
    */
    #include <NewPing.h>
    #include <ros.h>
    #include <std_msgs/Float32.h>
    
    ros::NodeHandle nh;
    const int TrigPin2 = 4;
    const int EchoPin2 = 5; 
    const int TrigPin1 = 2;
    const int EchoPin1 = 3; 
    const int TrigPin3= 8;
    const int EchoPin3 = 9; 
    std_msgs::Float32 str_msg1;
    std_msgs::Float32 str_msg2;
    std_msgs::Float32 str_msg3;
    ros::Publisher chatter1("chatter1", &str_msg1);
    ros::Publisher chatter2("chatter2", &str_msg2);
    ros::Publisher chatter3("chatter3", &str_msg3);
    float distance1; 
    float distance2;
    float distance3;
    NewPing sonar1(TrigPin1, EchoPin1, 200); 
    NewPing sonar2(TrigPin2, EchoPin2, 200); 
    NewPing sonar3(TrigPin3, EchoPin3, 200); 
    void setup()
    {
    // 初始化串口通信及连接SR04的引脚
    Serial.begin(9600); Serial.println("Ultrasonic sensor:");
    
    
    
    
    nh.initNode();
    nh.advertise(chatter1);
    nh.advertise(chatter2);
    nh.advertise(chatter3);
    }
    
    void loop()
    {
    distance1 = sonar1.ping_cm();
    str_msg1.data =distance1;
    chatter1.publish( &str_msg1 );
    
    
    // 检测脉冲宽度，并计算出距离
    distance2 = sonar2.ping_cm();
    str_msg2.data =distance2;
    chatter2.publish( &str_msg2 );
    
    
    distance3 = sonar3.ping_cm();
    str_msg3.data =distance3;
    chatter3.publish( &str_msg3);
    
    
    nh.spinOnce();
    delay(15);
    }

# 八、订阅器 #

## 实例一无参实例 ##

/*
    * rosserial Subscriber Example
    * Blinks an LED on callback
    */
    
    #include <Servo.h> 
    #include <ros.h>
    #include <std_msgs/Empty.h>
    Servo myservo; 
    ros::NodeHandle nh;
    int pos;
    
    void messageCb( const std_msgs::Empty& toggle_msg){
    digitalWrite(13, HIGH-digitalRead(13)); // blink the led
    for(pos = 0; pos < 180; pos += 1) // goes from 0 degrees to 180 degrees 
    { // in steps of 1 degree 
    myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' 
    delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position 
    } 
    for(pos = 180; pos>=1; pos-=1) // goes from 180 degrees to 0 degrees 
    { 
    myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos' 
    delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position 
    } 
    }
    
    ros::Subscriber<std_msgs::Empty> sub("toggle_led", &messageCb );
    ///toggle_led is pubisher in ros
    
    void setup()
    { myservo.attach(9); 
    pinMode(13, OUTPUT);
    nh.initNode();
    nh.subscribe(sub);
    }
    
    void loop()
    {
    nh.spinOnce();
    delay(1);
    }
    
    在nh节点激活后
    void messageCb(）函数会被调用执行。

## 实例二有参实例 ##

*
    * rosserial Servo Control Example
    *
    * This sketch demonstrates the control of hobby R/C servos
    * using ROS and the arduiono
    * 
    * For the full tutorial write up, visit
    * www.ros.org/wiki/rosserial_arduino_demos
    *
    * For more information on the Arduino Servo Library
    * Checkout :
    * http://www.arduino.cc/en/Reference/Servo
    */
    
    #if defined(ARDUINO) && ARDUINO >= 100
    #include "Arduino.h"
    #else
    #include <WProgram.h>
    #endif
    
    #include <Servo.h> 
    #include <ros.h>
    #include <std_msgs/UInt16.h>
    
    ros::NodeHandle nh;
    
    Servo servo;
    
    void servo_cb( const std_msgs::UInt16& cmd_msg){
    servo.write(cmd_msg.data); //set servo angle, should be from 0-180 
    digitalWrite(13, HIGH-digitalRead(13)); //toggle led 
    }
    
    
    ros::Subscriber<std_msgs::UInt16> sub("servo", servo_cb);
    
    void setup(){
    pinMode(13, OUTPUT);
    
    nh.initNode();
    nh.subscribe(sub);
    servo.attach(9); //attach it to pin 9
    }
    
    void loop(){
    nh.spinOnce();
    delay(1);
    }

# 九、自定义消息类型 #

（原ros\_rosserial自带adc.h自定义消息类型）（自定义消息还可以，但自定义数组一直搞不定）

## 发布器 ##

#include <ros.h>
    #include <mycat/cat.h>
    
    ros::NodeHandle nh;
    
    mycat::cat cat_msg;
    ros::Publisher p("cat", &cat_msg);
    
    void setup()
    { 
    
    nh.initNode();
    
    nh.advertise(p);
    }
    
    //We average the analog reading to elminate some of the noise
    
    void loop()
    {
    cat_msg.num = 1;
    cat_msg.num1 = 2;
    cat_msg.num2 = 3;
    cat_msg.num3 = 4;
    p.publish(&cat_msg);
    
    nh.spinOnce();
    }
    
    
    订阅器
    
    #include <Servo.h> 
    #include <ros.h>
    #include <mycat/cat.h>
    
    ros::NodeHandle nh;
    
    Servo servo;
    
    void servo_cb( const mycat::cat& cmd_msg){
    servo.write(cmd_msg.num); //set servo angle, should be from 0-180 
    delay(1000); 
    servo.write(cmd_msg.num1); //set servo angle, should be from 0-180 
    delay(1000); 
    servo.write(cmd_msg.num2); //set servo angle, should be from 0-180 
    delay(1000); 
    servo.write(cmd_msg.num3); //set servo angle, should be from 0-180 
    delay(1000); 
    
    }
    
    
    ros::Subscriber<mycat::cat> sub("cat", servo_cb);
    
    void setup(){
    
    
    nh.initNode();
    nh.subscribe(sub);
    servo.attach(9); //attach it to pin 9
    }
    
    void loop(){
    nh.spinOnce();
    delay(100);
    }

[http_wiki.ros.org_rosserial_arduino_Tutorials_Arduino_20IDE_20Setup]: http://wiki.ros.org/rosserial_arduino/Tutorials/Arduino%20IDE%20Setup
[70]: /images/20220527/3e0326cb931a42e69d6b2b2f77d953f4.png
[70 1]: /images/20220527/c908edd68c254832b06d7ba51c9b06bc.png
[70 2]: /images/20220527/e8fa3e4308db431d8535b51c09db8c46.png
[70 3]: /images/20220527/bc555c0868d84862b99f5472a86157b1.png
[http_wiki.ros.org_ROS_Tutorials_CreatingMsgAndSrv]: http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/CreatingMsgAndSrv
[70 4]: /images/20220527/7a537fbc9dfc4b9ea05fff04384691ee.png