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stm32移植ROSlib
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stm32移植ROSlib
ROS
STM32
良知犹存
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发布时间: 2021-03-10
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![](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL3N6X21tYml6X3BuZy91Y2RZbUdYTGlhOWljVThpYkVyTzFNVlEwT3pocmliaFh3VGxyM2dxU29pYWVDa1VqeW5Ca21vWFFncUdtVjVWSVUzNFZEWWN2ZGpTZ3lmcU8wbEtIeUpTQ3R3LzY0MA?x-oss-process=image/format,png,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 作者:良知犹存 转载授权以及围观:欢迎添加微信公众号:羽林君 *** # 前言 **主题**:串口是一种设备间常用的通讯接口,rosserial将串口字符数据转发到标准ROS网络,并输出到rosout和其日志文件。本文将记录如何在ROS上使用其提供的serial包进行串口通信。 **我的环境介绍**: PC:使用的是Ubuntu 16-04 ROS-Kinetic 嵌入式端:STM32F071 ROS机器人操作系统是用于创建机器人系统的功能强大的平台,其中包括开发项目所需的一切,从最简单的软件组件(称为“节点”)和数据交换协议到真正的凉亭机器人平台的仿真环境。至于ROS这个操作系统的介绍大家可以看我之前的那篇文章《[嵌入式为什么要学ROS](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MTI2MDY3NQ==&mid=2247492957&idx=1&sn=112c8ea472e0a142974f8cab7a45dcf9&chksm=e90ce4b1de7b6da7d3b5d9ee501ffbd54d62fda6977df477d619632f3f21f971d10f646063f6&scene=21#wechat_redirect)》 总之ROS是一个在机器人设备端比较常用的分布式处理框架,但是因为ROS的包很多功能也比较复杂,所以一般都是跑在linux系统的板卡上,像stm32一类的单片机就使用的比较少,但是如果我们想用ROS的通讯接口到我们STM32中,那我们应该怎么做呢? # 使用介绍 这个时候就要提起rosserial,这个ROS提供一种嵌入式节点和运行在主控PC上的ros master通信的方式,使得在嵌入式节点上编写、运行ros节点成为可能,主要用于转接IO和各类传感器,运行底层控制算法。 要使用rosserial,显然需要分别在嵌入式板卡和主控PC上部署,当前支持的板卡有: arduino stm32等这些比较热门的嵌入式端。 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210116231833841.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 但是目前关于结合STM32微控制器使用ROS机器人操作系统的信息,其实网上使用的还是很少,不过网上还是有几个比较好的的stm32结合ROS使用的代码,其中有一个stm32rc和rtt的配置,不过RTT的配置我使用之后发现有些问题,已经给RTT在github的仓库提交了问题 不过RT_Thread官网的文档中心还是做的很好的,对于使用ROSSERIAL的包在STM32还是介绍的很详细,大家有兴趣可以去看一下 https://www.rt-thread.org/document/site/tutorial/smart-car/ros-connect/ros-connect/ ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210116231426418.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # ROSLib实战的使用 首先stm32 ROS serial的使用分为两部分,分别为PC端ROS环境接收数据, 嵌入式端STM32进行发送ROS数据。 首先我是使用的其他人分享一个包进行开发的,使用的是makefile文件进行编译,编译器选择的是 **gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3** 程序文件如下所示: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117002228663.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ### 其中Bsp包里面主要是stm32串口串口配置的文件和时间定时的程序文件: ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117002356487.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 这里的配置方法其实就和我们平时的用库函数配置STM32串口的方法没什么区别,只不过是配置程序放到了HardwareSerial这个类成员函数中。 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117005726737.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ### Dirver包中是我进行自定义的各种电机控制和IMU等的程序包 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117002540206.png) 从程序文件的名称大家应该就可以看出来,这个部分的文件也是做外设等的基本配置,数据的基本发送和接收部分。例如:这里面wheel的配置 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117005955281.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ### lib目录下有两个lib库: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117002641328.png) 其中**rsolib**其实就是使用ROS的时候程序中需要的头文件,ros msg的各种类。 这些类是我们定义ROS的topic或者service节点时候发送的数据类型,以及ROS serial的串口配置等头文件都在这个包里面 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117000926103.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) **stm32lib**是stm32配置时候的各种库文件,包括stm32f0xx.h、CMSIS、库文件和启动汇编文件 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117003254268.png) ### 再下面src目录里面就放着我们的**main.cpp** ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117010309414.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 这个部分是比较重要的,main函数的部分除了初始化,我们也可以定义我们需要的topic节点。 ``` initialise(); ros::NodeHandle nh; nh.initNode() while (!nh.connected()) { // nh.loginfo("ros is not connect\r\n"); nh.spinOnce(); } sensor_msgs::ChannelFloat32 VelFeedBack; ros::Publisher velfeedbackpub("VelFb_", &VelFeedBack); nh.advertise(velfeedbackpub); nh.spinOnce(); float fbVel[7]; while (1) { if ((millis() - previous_debug_time) >= (1000 / DEBUG_RATE)) //定时发送 { VelFeedBack.name = "r"; VelFeedBack.values = fbVel; VelFeedBack.values_length = 7; velfeedbackpub.publish(&VelFeedBack); } nh.spinOnce(); } ``` ### 最后面是部分是**makfile**文件,其中makefile文件分了两部分,一个include头文件,一个makefile文件。 **makefile.include**文件中,和正常的IDE选项一样,里面包含了芯片选择、编译选择、链接选择、以及相应的程序文件目录设置。 其中芯片我选择了STM32F072 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117004133288.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 编译选项我按照默认,也没有修改,其中交叉编译器是用的 arm-none-eabi-gxx ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117004234540.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) **makefile** 文件中我设置了我自行定义的程序文件 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117004924652.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 此外我还下载了 **arm-none-eabi-gxx** 的包 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117005026394.png) 编译前先用export 配置一个编译器的选项: 其中我下载好的编译器目录在 **/home/lyn/M0/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3** ``` export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/home/lyn/M0/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q3/bin ``` 使用 make 命令 编译,最后会在当前目录生成一个main.bin文件,这个时候我们就可以把main.bin文件通过j-link或者st-link下载软件把程序下载到板子中去。 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117005412585.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) ## PC端连接 PC端安装ROS大家可以参考我之前的[ROS安装的文章](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MTI2MDY3NQ==&mid=2247496085&idx=1&sn=179d682e35dcafa738ef847715859d56&chksm=e90cf079de7b796f8890bdd2309fe0a6a72566f786441afeb8af1b4c313007ba516ce4c5be77&token=192566631&lang=zh_CN#rd),一般安装ROS都是安装的全功能版本(全功能含有ROSSERIAL),如果你只是安装了部分的话,那你还需要多进行安装ROS serial **sudo apt-get install ros-kinetic-rosserial-python** *** 我是使用我们最常见的USB转串口工具连接到我的电脑端口。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2021011701141994.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 我们首先检查串口号 用命令 “ls /dev/ttyUSB*” 一定要在程序中USB的参数完全一致。 首先在一个终端开启 **roscore** ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210117012110869.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 然后使用我们安装好的 rosserial_python 进行启动节点 ``` rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyUSB0 _baud=115200 ``` 当然第一次启动会进行报错,权限不够,拒绝访问,,此时我们就需要对USB的权限进行设置,使得 /dev/ttyUSB0 可以被读写 ``` sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0 ```
在启动过程中,我们就可以看到我们设置的publis的 VelFb_就初始化了。 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210116234315612.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 此时我们使用 rostopic list 就可以看到相应注册好的通信点,然后再使用 rostopic echo /VelFb_ ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210116234437912.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 结语 这就是我使用STM32接入ROS节点的方法,大家有什么更好的建议可以一起和我交流,如果大家对代码感兴趣,可以在**公众号后台回复我 STM32使用ROSLIB** 或者 **微信私我**。我把我使用的代码和编译器一个分享给感兴趣的朋友们。
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