ROS串口例程

只看该作者 · 2021-8-10 14:30

这个文档介绍如何在ROS下来读取某款传感器的数据，并提供了c++语言例程代码，通过执行ROS命令，运行相应的节点，就可以看到打印到终端上的信息。

测试环境：Ubuntu16.04
ROS版本：ROS Kinetic Kame
测试设备：HI226（六轴传感器）

1. 安装USB-UART驱动

Ubuntu 系统自带CP210x的驱动，默认不需要安装串口驱动。将调试版连接到电脑上时，会自动识别设备。识别成功后，会在dev目录下出现一个对应的设备:ttyUSBx

检查USB-UART设备是否被Ubantu识别：

打开终端，输入ls /dev,先查看已经存在的串口设备。
查看是否已经存在 ttyUSBx 这个设备文件，便于确认对应的端口号。x表示USB设备号，由于Ubuntu USB设备号为从零开始依次累加，所以多个设备每次开机后设备号是不固定的，需要确定设备的设备号。
接下来插入USB线，连接调试板，然后再次执行ls /dev。 dev目录下多了一个设备, 如图：

ttyUSB0 文件就是调试版在ubuntu系统中生成的设备(后面的数字是不固定的，有可能为 ttyUSB1 或 ttyUSB2)

打开USB设备的可执行权限：

$ sudo chmod 777 /dev/ttyUSB02. 安装ROS serial软件包

本例程依赖ROS提供的serial包实现串口通信.

首先执行如下命令，下载安装serial软件包：

$ sudo apt-get install ros-kinetic-serial

然后输入roscd serial命令，进入serial下载位置，如果安装成功，就会出现如下信息：

$:/opt/ros/kinetic/share/serial

3.如果出现装不上，可以到本文档的最后查看本人遇到的问题和解决方式。

3. 编译serial_imu_ws工作空间

打开终端进入/examples/ROS/serial_imu_ws 目录
执行catkin_make命令，编译成功后出现完成度100%的信息。

4. 修改串口波特率和设备号

在Ubuntu环境中，支持的波特率为115200, 460800, 921600。本例程使用的默认波特率是115200，默认打开的串口名称是/dev/ttyUSB0。
如果您需要更高的输出频率，请编辑serial_imu.cpp文件，修改serial_imu.cpp文件中的宏定义，改为其他波特率。

#define IMU_SERIAL ("/dev/ttyUSB0")
#define BAUD (115200)

注意修改后需要回到serial_imu_ws目录下，重新执行catkin_make命令

5. 显示数据

本例程提供了三种查看数据方式：

显示所有的数据信息，便于查看数据。
打印ROS标准imu_msg 数据
rviz工具实现可视化
3D显示

5.1：输出IMU原始数据

1.打开另一个终端，执行：

$ roslaunch imu_launch imu_msg.launch imu_package:=0x91

如果执行失败，提示找不到相应的launch文件，则需要配置环境，在当前终端执行：

$source <serial_imu_ws_dir>/devel/setup.bash

执行成功后，就可以看到所有的信息：

   Devie ID:    0
Run times: 0 days  3:26:10:468
  Frame Rate: 100Hz
   Acc(G): 0.933 0.317 0.248
Gyr(deg/s): -0.02    0.30 -0.00
   Mag(uT): 0.00    0.00    0.00
Eul(R P Y): 52.01 -66.63 -60.77
Quat(W X Y Z): 0.770 0.066 -0.611 -0.172

5.2：输出ROS标准 Imu.msg

在windows系统下进行配置模块，使能四元数输出。
使用Window下 CHCenter上位机进行配置：先把模块连接到PC机上。然后使用CHCenter工具进行连接对应的com口，点击工具 ---> 配置模块，在弹出的新窗口中，点击ATCMD，然后在输入框中输入AT指令：AT+SETPTL=0x91，点击发送，接收区最后显示 ok ，说明配置成功，断电重启模块。执行roslaunch imu_launch imu_msg.launch命令。执行成功后，就可以看到ROS定义的IMU话题消息：

header:
  seq: 595
  stamp:
secs: 1595829903
nsecs: 680423746
  frame_id: "base_link"
orientation:
  x: 0.0663746222854
  y: -0.611194491386
  z: -0.17232863605
  w: 0.769635260105
orientation_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
angular_velocity:
  x: 0.0851199477911
  y: 0.0470183677971
  z: 0.00235567195341
angular_velocity_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
linear_acceleration:
  x: 0.93323135376
  y: 0.317857563496
  z: 0.247811317444
linear_acceleration_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
5.3：rviz可视化

1、同上节，使能模块四元数输出

2、打开终端，执行roslaunch imu_launch imu_rviz.launch命令，执行成功后，rviz工具被打开。

3、先点击左下角的Add标签，然后在弹出窗口中，选择 By display type标签，查找rviz_imu_plugin；找到之后，选择它下面的imu标签，点击OK, 这时，我们可以看到rviz的左侧的展示窗口中已经成功添加上了Imu的标签。在FixedFrame中填入base_link 。topic中添加 /IMU_data。这时，可以看到坐标系随传感器改变而改变。