8.4.1 Arduino与ROS通信_rosserial简介

ROS是进程(也称为Nodes)的分布式框架,在ROS体系中,可以很方便的实现不同ROS设备的通信(实现方式可参考4.7),但是也可能会遇到ROS设备与非ROS设备通信的情况,比如:

在我们设计的机器人平台中,控制系统安装了ROS环境,而驱动系统是基于Arduino,Arduino端并没有也不支持安装ROS,而二者实现需要实现相互发布与订阅功能,怎么实现?

当然需要通信的非ROS设备不仅是Arduino,还可能是windows、嵌入式Linux、STM32...,在ROS中针对此类问题已经提供了相关的解决方案:rosserial。


概念

rosserial是用于ROS设备与非ROS设备通信的一种协议,非ROS设备虽然没有安装ROS环境,但是借助于rosserial可以通过串口或网络轻松的实现与ROS设备诸如话题与服务的通信。

rosserial的架构主要由服务器与客户端两部分组成,服务器是运行在ROS设备上的,而客户端则是运行在非ROS设备上的,后续将以Arduino为例演示rosserial的环境搭建以及使用。

安装

1.ROS端软件安装

您可以通过运行以下命令为Arduino安装rosserial:

sudo apt-get install ros-indigo-rosserial-arduino
sudo apt-get install ros-indigo-rosserial

将indigo替换为您要从中安装的发行版的名称:例如hydro、kinetic、melodic。

2.Arduino端软件安装

前面的安装步骤创建了必要的库,现在下面的代码将创建ros_lib文件夹,Arduino构建环境需要此文件夹才能使Arduino程序与ROS交互。

在下面的步骤中,<sketchbook>是Linux Arduino环境保存草图的目录。通常,这是您主目录中的一个名为SketchbookArduino的目录。例如cd〜/ Arduino / libraries 或者,您可以安装到Windows Arduino环境。

groovy源(catkin)的Ros_lib安装说明与早期版本(rosbuild)或二进制发行版不同。确保您在上面选择了正确的构建系统以查看适当的说明-catkin用于常规的源构建,否则为rosbuild。

注意:您必须删除library / ros_lib(如果存在),以便重新生成,因为它的存在会导致错误。“ rosrun rosserial_arduino make_libraries.py”创建ros_lib目录。

  cd <sketchbook>/libraries
  rm -rf ros_lib
  rosrun rosserial_arduino make_libraries.py .

局限性

虽然通过rosserial可以方便的实现非ROS设备与ROS设备的通信,但是其也存在局限性:

  • 默认情况下,客户端发布者和订阅者的数量限制在25个之内;
  • 默认情况下,通信时序列化和反序列化缓冲区的大小限制为512字节,即ROS消息的大小必须小于512字节。

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