硬件平台搭建及arduino控制

love1

引言

想做一个自动驾驶的demo，用于算法的验证和展示。

目前完成了车辆平台的搭建和电机控制，后续会陆续更新其他部分：路径规划、激光slam建图与定位，语义地图的构建，控制算法等等。

---

硬件平台搭建：

计算平台

• Jetson TX2
• arduino-uno
  

车载平台

• RC-car
  2 G; D: ~( ?% a

传感器

• velodyne-16
• Razor-9dof-imu
  9 I. m6 O  ?* h- V! G) q

整个基本框架是Jetson TX2做上层感知，定位，路径规划的处理，arduino负责底层的电机控制。目标总体框架如下所示：

---

arduino电机控制

电机控制代码如下所示：

#include <Servo.h>#include <ros.h>#include <geometry_msgs/Twist.h>class Car {public:    void initControler();    void ARMControler();    void writeToControler(int, int);    float limitMotor(int);    float limitServo(int);  private:    const int MOTOR_PIN = 10;    const int SERVO_PIN = 9;    const int MOTOR_MAX = 2000;    const int MOTOR_MIN = 1600;    const int MOTOR_STOP = 1300;    const int STEER_MIN = 1100;    const int STEER_MAX = 1900;    const int STEER_CENTER = 1500;    const int noAction = 0;    Servo motor;    Servo steering;};Car car;int motor_speed;int steer;volatile unsigned long dt;volatile unsigned long t0;ros::NodeHandle nh;geometry_msgs::Twist vel_angular_back;void controlCallback(const geometry_msgs::Twist& ecu) {    car.writeToControler(ecu.linear.x, ecu.angular.z);    vel_angular_back.linear.x = ecu.linear.x;    vel_angular_back.angular.z = ecu.angular.z;}ros::Publisher ecu_back("ecu_back", &vel_angular_back);ros::Subscriber<geometry_msgs::Twist> sub_control("control", controlCallback);/** * ARDUINO INITIALIZATION */void setup() {    car.initControler();    car.armControler();    t0 = millis();        nh.getHardware()->setBaud(57600);    nh.initNode();        nh.advertise(ecu_back);    nh.subscribe(sub_control);}/** * ARDUINO MAIN lOOP */void loop() {    dt = millis() - t0;            ecu_back.publish(&vel_angular_back);        if (dt > 50) {        t0 = millis();        // to do    }        nh.spinOnce();}/** * CAR CLASS IMPLEMENTATION */void Car::initControler() {    motor.attach(MOTOR_PIN);    steering.attach(SERVO_PIN);}void Car::armControler() {    motor.writeMicroseconds(1500);    steering.writeMicroseconds(STEER_CENTER);    delay(3000);}float Car::limitMotor(int x) {    if (x == noAction) {        return MOTOR_STOP;    }    if (x > MOTOR_MAX) {        x = MOTOR_MAX;    } else if (x < MOTOR_MIN) {        x = MOTOR_MIN;    }    return x;}float Car::limitServo(int x) {    if (x == noAction) {        return STEER_CENTER;    }    if (x > STEER_MAX) {        x = STEER_MAX;    } else if (x < STEER_MIN) {        x = STEER_MIN;    }    return x;}void Car::writeToControler(int motor_speed, int steer) {    int motorCMD, servoCMD;    motorCMD = car.limitMotor(motor_speed);    servoCMD = car.limitServo(steer);    //motorCMD = motor_speed;    //servoCMD = steer;    motor.writeMicroseconds(motorCMD);    steering.writeMicroseconds(servoCMD);}

为了完成arduino电机控制与TX2的通讯，需要在TX2上面搭建一些环境：

1 安装arduino

sudo apt-get install arduino

2 安装rosserial-arduino

用途：用于arduino的ROS通讯桥接

二进制方式安装在ROS工作站(推荐)

sudo apt-get install ros-indigo-rosserial-arduinosudo apt-get install ros-indigo-rosserialrospack profile

源码方式安装在ROS工作站

cd <ws>/srcgit clone https://github.com/ros-drivers/rosserial.gitcd <ws>catkin_make
' o) o" S; Y- e4 _9 V( V, u' O

3 安装ros_lib到Arduino IDE开发环境

上面的安装会得到ros_lib,它需要复制到Arduino的开发环境，以启用Arduino与ROS通讯。

linux系统下，生成ros_lib到Linux下的Arduino库目录sketchbook/libraries(一般在用户的home目录下)

cd <sketchbook>/librariesrm -RF ros_lib #如之前有，可以先删除rosrun rosserial_arduino make_libraries.py .

然后，可以打开arduino IDE,找到file-examples-ros_lib是否存在，如果这一不没安装好的话，会找不到ros.h的头文件

4 运行ROS-arduino

写好arduino的代码之后，就可以试着运行看看

运行roscore

roscore
6 W  _4 O2 m4 _- g8 e0 T% C" M5 S

新终端运行，/dev/ttyUSB0为Arduino设备，设备可能是/dev/ttyUSB0,也可能是/dev/ttyACM0,需要自己确认

rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyUSB0rosrun rosserial_python serial_node.py _port:=/dev/ttyUSB0 //这个也可以

然后就可以在ROS中发布转向速度的话题消息，arduino节点接收消息后，完成电机控制。

6 R% U: {) w5 V. x$ D

updown

上面的安装会得到ros_lib,它需要复制到Arduino的开发环境，以启用Arduino与ROS通讯。 linux系统下，生成ros_lib到Linux下的Arduino库目录sketchbook/libraries(一般在用户的home目录下) cd <sketchbook>/librariesrm -RF ros_lib #如之前有，可以先删除rosrun rosserial_arduino make_libraries.py . 然后，可以打开arduino IDE,找到file-examples-ros_lib是否存在，如果这一不没安装好的话，会找不到ros.h的头文件