你好，我是小魚(yú)。前面我們通過(guò)對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)，了解了如何通過(guò)代碼來(lái)和硬件打交道，但如果你想擁抱ROS的強(qiáng)大生態(tài)，還需要把我們的硬件系接入到ROS中來(lái)，MicroROS就是幫你完成這一事情的一大利器。所以本章的重點(diǎn)就是帶你一起學(xué)習(xí)MicroROS的使用。

友情提示：和我們課程的名稱一樣，本教程中所有代碼都非常建議跟著敲一遍，不要直接復(fù)制粘貼，寫(xiě)了才是自己的。

硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)

為方便學(xué)習(xí)，本教程配套的硬件是小魚(yú)自制的MicroROS學(xué)習(xí)板，同時(shí)該板可以作為下一章節(jié)搭建實(shí)體移動(dòng)機(jī)器人的主控板以及后續(xù)制作機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)板使用。

板載資源圖如下：

該主控板可以在小魚(yú)的店鋪直接購(gòu)買(mǎi)，性價(jià)比接地氣，點(diǎn)擊左下角閱讀原文直達(dá)魚(yú)香小鋪。

1.Micro-ROS介紹與服務(wù)安裝

你好，我是愛(ài)吃魚(yú)香ROS的小魚(yú)。本節(jié)我們主要介紹下Micro-ROS幾大主要特點(diǎn)。

先上系統(tǒng)框架圖，下面再一一介紹。

一、特點(diǎn)1：運(yùn)行在微控制器上的ROS2

首先從名稱看，Micro-ROS，Micro指的就是microcontrollers即微控制器。

核心作用就是上面這句話micro-ROS puts ROS 2 onto microcontrollers。既然是在微控制器上，因硬件資源受限，其功能肯定會(huì)有所裁剪，但核心的ROS2通信功能依然保有。

二、特點(diǎn)2：MicroROS支持多種通信協(xié)議并依賴Agent

所謂Agen其實(shí)就是一個(gè)代理， 微控制器可以通過(guò)串口，藍(lán)牙、以太網(wǎng)、Wifi等多種協(xié)議將數(shù)據(jù)傳遞給Agent，Agent再將其轉(zhuǎn)換成ROS2的話題等數(shù)據(jù)，以此完成通信。

三、特點(diǎn)3：通過(guò)RCLC-API調(diào)用MicroROS

因?yàn)镸icroROS遵循RCLCAPI，所以和在上位機(jī)中使用Python或者C++調(diào)用MicroROS有所不同，最終代碼風(fēng)格如下面這段所示

#include < rcl/rcl.h >
#include < rclc/rclc.h >
#include < rclc/executor.h >


rclc_executor_t executor;
rclc_support_t support;
rcl_allocator_t allocator;
rcl_node_t node;
rcl_timer_t timer;




void setup() {
  // Configure serial transport
  Serial.begin(115200);
  set_microros_serial_transports(Serial);
  delay(2000);


  allocator = rcl_get_default_allocator();


  //create init_options
  RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));


  // create node
  RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "micro_ros_platformio_node", "", &support));


  // create publisher
  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Int32),
    "micro_ros_platformio_node_publisher"));




  // create executor
  RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator));
  RCCHECK(rclc_executor_add_timer(&executor, &timer));


  msg.data = 0;
}

四、在上位機(jī)上安裝Agent

我們使用Docker來(lái)進(jìn)行Agent的安裝。

4.1 安裝Docker

打開(kāi)終端，復(fù)制粘貼輸入下面代碼

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

接著輸入密碼，在下面的界面輸入8,一鍵安裝Docker,完成后等待即可。

4.2 運(yùn)行Agent

安裝完成Docker后打開(kāi)終端，輸入下面的指令

sudo docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO serial --dev /dev/ttyUSB0 -v6

稍微等待下載完成，看到如下界面表示成功啟動(dòng)。

上面的指令是使用串口通訊協(xié)議運(yùn)行microros-agent，還可以通過(guò)UDP、TCP、CAN等協(xié)議運(yùn)行，具體指令如下

# UDPv4 micro-ROS Agent
docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO udp4 --port 8888 -v6


# Serial micro-ROS Agent
docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO serial --dev [YOUR BOARD PORT] -v6


# TCPv4 micro-ROS Agent
docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO tcp4 --port 8888 -v6


# CAN-FD micro-ROS Agent
docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO canfd --dev [YOUR CAN INTERFACE] -v6

五、總結(jié)

本節(jié)我們主要介紹了MicroROS的主要特點(diǎn)，接著介紹使用Docker下載和運(yùn)行Agent，既然搞定了上位機(jī)，下一節(jié)我們正是開(kāi)始在開(kāi)發(fā)板上編寫(xiě)MicroROS節(jié)點(diǎn)，然后測(cè)試與上位機(jī)的連接是否正常。