Arduino開發(fā)板時(shí)常用于建造一些小型的機(jī)器人，并存在簡略的邏輯界說節(jié)制。可是，因?yàn)榘遢d計(jì)算能力跟軟件有限，開發(fā)人員經(jīng)常沒法進(jìn)級到更龐大的機(jī)器人。平常，跟著開發(fā)人員變得愈來愈有履歷，他們會(huì)尋公用于機(jī)器人的軟件，由于Arduino僅供給部門控件。
正在本篇文章中，咱們次要先容了中間件軟件框架RobotOperatingSystem，并引誘你經(jīng)由過程Arduino設(shè)置跟利用ROS去創(chuàng)立更智能的機(jī)器人體系。
甚么是ROS？
機(jī)器人操作系統(tǒng)是最風(fēng)行跟利用最普遍的機(jī)器人中間件軟件框架之一。這是一個(gè)開放源代碼平臺(tái)，可資助創(chuàng)客跟開發(fā)人員正在無需從頭創(chuàng)造輪子的環(huán)境下起頭利用機(jī)器人軟件。ROS供給了一種尺度的通訊體系結(jié)構(gòu)，用于無縫集成、利用、開辟跟布置機(jī)器人體系的分歧組件，包羅節(jié)制、感知、籌劃等。這是一個(gè)與語言有關(guān)的平臺(tái)，不管布置正在那邊，皆可以為分歧的計(jì)算機(jī)供給跨平臺(tái)的通訊撐持。
Arduino能夠是最常用的開源微控制器開發(fā)板，它供給了容易利用的軟件-硬件界面和不休擴(kuò)展的用戶社區(qū)。Arduino簡直與一切數(shù)字跟模擬電路和撐持串行通信接口的外部設(shè)備兼容。
基于ROS的軟件框架運(yùn)轉(zhuǎn)高等算法跟流程，例如機(jī)器人模子的推理、過濾、運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)略天生、控制器算法等。裝置正在機(jī)器人上的Arduino控制器用于履行初級/嵌入式節(jié)制跟傳感。它包羅、電動(dòng)機(jī)節(jié)制、溫度跟超聲傳感器、IMU跟車輪編碼器和其他設(shè)備。
ROS-Arduino交互管道
ROS與Arduino之間的通訊
ROS通訊模塊基于自定義的TCPROS和談停止操縱，利用兩種方法：多對多發(fā)布者-定閱者方式跟點(diǎn)對點(diǎn)更快效勞方式。本篇文章利用發(fā)布者/定閱者正在Arduino開發(fā)板跟機(jī)械上運(yùn)轉(zhuǎn)的ROS之間停止通訊。
rosserialROS軟件包利用Arduino的通用異步接收器/發(fā)送器通訊，并將開發(fā)板轉(zhuǎn)換為ROS節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)可以宣布ROS動(dòng)靜，也可以定閱動(dòng)靜。ArduinoROS節(jié)點(diǎn)發(fā)布者可以從板大將數(shù)據(jù)發(fā)送到運(yùn)轉(zhuǎn)ROS的機(jī)械，而ArduinoROS節(jié)點(diǎn)定閱者可以從機(jī)械獲得指令。ros_libArduino庫使Arduino開發(fā)板可能與ROS通訊。
樹立基礎(chǔ)架構(gòu)
軟體設(shè)置
1.正在計(jì)算機(jī)上安裝ROS。此處供給具體步調(diào)。留神：那可以正在Linux機(jī)械上運(yùn)轉(zhuǎn)的ROS1。
2.正在計(jì)算機(jī)上安裝rosserial（發(fā)行版可以是kinetic/indigo/melodic）。
分揀機(jī)器人廠商sudoapt-getinstallros-《distro》-rosserial
sudoapt-getinstallros-《distro》-rosserial-arduino
3.依據(jù)此處提到的解釋正在計(jì)算機(jī)上安裝ArduinoIDE。
4.正在IDE中裝置ros_lib軟件包。
a.裝置軟件包的最簡略方式是利用ArduinoIDE。導(dǎo)航到IDE中的Sketch》IncludeLibrary》ManageLibrary，然后搜刮rosserial軟件包
下拉菜單搜刮新的Arduino軟件包
b.ArduinoIDE將一切內(nèi)部庫存儲(chǔ)正在?/Arduino/libraries文件夾地位下。它將這些庫加載到開辟情況中，而且可以正在IDE中看到。裝置后，可以正在下推列表中看到RosserialArduino庫。
內(nèi)部庫顯現(xiàn)正在列表中
C.裝置后，該當(dāng)正在IDE中看到示例草圖。
庫中的可用示例草圖
硬件設(shè)置
咱們利用簡略的設(shè)置將Arduino開發(fā)板用作發(fā)布者跟定閱者。
1.發(fā)布者：一個(gè)按鈕毗鄰到Arduino開發(fā)板上，而且被切換以經(jīng)由過程ROS將數(shù)字下/低旌旗燈號發(fā)送到機(jī)械。該動(dòng)靜顯現(xiàn)正在機(jī)械的終端中。
2.定閱者：一個(gè)LED毗鄰到Arduino開發(fā)板上，并利用經(jīng)由過程終端從ROS用戶那里取得的指令去翻開/關(guān)閉LED。
硬件毗鄰
代碼跟解釋
Arduino代碼
#include《》
#include《std_msgs/》
#include《std_msgs/》
#defineBUTTON8
#defineLED13
ros：：NodeHandlenode_handle;
std_msgs：：Stringbutton_msg;
物流分揀機(jī)器人競品std_msgs：：UInt16led_msg;
voidsubscriberCallback（conststd_msgs：：UInt16led_msg）{
if{
digitalWrite;
}else{
digitalWrite;
}
}
ros：：Publisherbutton_publisher（“button_press”，button_msg）;
ros：：Subscriber《std_msgs：：UInt16》led_subscriber（“toggle_led”，subscriberCallback）;
無人分揀機(jī)器人voidsetup
{
pinMode;
pinMode;
node_;
node_（button_publisher）;
node_;
}
voidloop
{
智能分類分揀機(jī)器人的參數(shù)配置if（digitalRead{
button_=“Pressed”;
}else{
button_=“NOTpressed”;
}
button_;
node_;
delay;
}
解釋
高速分揀機(jī)器人定制快遞分揀機(jī)器人的控制系統(tǒng)無人分揀機(jī)器人