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ROS学习之Arduino篇——rosserial_arduino包

本篇将读取超声波雷达、电位计和人体红外感应模块传感器的值,然后封装成一个消息类型,最后广播出去。

1. 说明

在ROS中自定义的msg数据类型在Arduino下是不能直接使用的,需要使用rosserial_client包进行转化才能使用,转化方法如下

rosrun rosserial_client make_library.py path_to_libraries your_message_package

但是在groovy及以上的版本中不需要这么麻烦的,groovy及以上的版本在生成ros_lib的同时,就已经把ROS中自定义的msg类型转化成Arduino下可用的头文件了。如果生成ros_lib之后又在ROS中创建了新的msg文件,那么需要重新生成ros_lib库。

详细内容可参考roswiki:点击打开链接

    1. 在rosserial_arduino中自定义数据类型
      本篇使用了三个传感器,读取的数值类型分别为float32,int16, 和bool类型,首先在ROS下的my_package包中先定义该数据类型,在~/catkin_ws/src/my_package/msg/下创建sensor.msg文件,写入以下内容:
    float32 distance
    uint16  resistance
    bool    body

    更改CMakeList.txt文件,该部分内容可参考:ROS学习之自定义msg类型

    在ROS下创建好自定义的类型之后还需要重新生成Arduino IDE使用的ros_lib库,该部分内容可参考:ROS学习之Arduino篇——rosserial_arduino包

    3. 使用Arduino读取传感器的数据

    const int TrigPin = 2; 
    const int EchoPin = 3; 
    const int BodyPin = 7;
    int resistance;
    bool body;
    float distance; 
     
    void setup() {
      Serial.begin(9600); 
      pinMode(TrigPin, OUTPUT); 
      pinMode(EchoPin, INPUT); 
      Serial.println("Ultrasonic and dianweiji: ");
    }
     
    void loop() {
      digitalWrite(TrigPin, LOW); 
      delayMicroseconds(2); 
      digitalWrite(TrigPin, HIGH); 
      delayMicroseconds(10);
      digitalWrite(TrigPin, LOW); 
     
      distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00; 
      Serial.print("distance: "); 
      Serial.print(distance); 
      Serial.print("cm  "); 
      
      resistance = analogRead(A0);
      Serial.print("resistance: "); 
      Serial.print(resistance);
     
      body = digitalRead(BodyPin);
      Serial.print("  body: ");
      Serial.println(body);
      
      delay(1000); 
    }

    4. 更改代码

    将数据封装在自定义的sensor数据类型中广播出去

    #include<ros.h>
    #include<my_package/sensor.h>
     
    const int TrigPin = 2; 
    const int EchoPin = 3; 
    const int BodyPin = 7;
    int resistance;
    bool body;
    float distance; 
     
    ros::NodeHandle nh;  
      
    my_package::sensor sensor_msg;  
    ros::Publisher pub("sensor", &sensor_msg); 
     
    void setup() {
     
      nh.initNode();  
      nh.advertise(pub);
      
      Serial.begin(57600); 
      pinMode(TrigPin, OUTPUT); 
      pinMode(EchoPin, INPUT); 
      Serial.println("Ultrasonic and dianweiji: ");
    }
     
    void loop() {
      digitalWrite(TrigPin, LOW); 
      delayMicroseconds(2); 
      digitalWrite(TrigPin, HIGH); 
      delayMicroseconds(10);
      digitalWrite(TrigPin, LOW); 
     
      distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00; 
      Serial.print("distance: "); 
      Serial.print(distance); 
      Serial.print("cm  "); 
      
      resistance = analogRead(A0);
      Serial.print("resistance: "); 
      Serial.print(resistance);
     
      body = digitalRead(BodyPin);
      Serial.print("  body: ");
      Serial.println(body);
     
      sensor_msg.distance = distance;
      sensor_msg.resistance = resistance;
      sensor_msg.body = body;
     
      pub.publish(&sensor_msg);
      nh.spinOnce();
      delay(1000);
    }

    有一点需要注意点是,rosserial_python serial_node.py /dev/ttyACM1中的波特率是57600,所以在使用串口打印时波特率最好也设置成57600。

    5. 测试

    将代码刷写进Arduino

    rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyACM0
    rostopic list
    rostopic echo sensor

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