Arduino開(kai)(kai)發板時常(chang)用于(yu)建造一(yi)些小型的機器人，并存在簡略的邏輯界說節制(zhi)。可是，因為板載計(ji)算能力跟軟(ruan)(ruan)件(jian)有(you)限，開(kai)(kai)發人員(yuan)經常(chang)沒法(fa)進級到更龐大的機器人。平常(chang)，跟著開(kai)(kai)發人員(yuan)變得(de)愈來愈有(you)履歷，他們會尋(xun)公用于(yu)機器人的軟(ruan)(ruan)件(jian)，由于(yu)Arduino僅供(gong)給部(bu)門控(kong)件(jian)。
正在本篇文章中，咱們次要先容(rong)了中間件(jian)軟件(jian)框架RobotOperatingSystem，并(bing)引誘(you)你經(jing)由過程(cheng)Arduino設置跟利用ROS去創(chuang)立更智能的(de)機器人體系。
甚么是ROS？
機(ji)(ji)器人(ren)操(cao)作系(xi)統是(shi)(shi)最風行跟利用最普遍(bian)的(de)機(ji)(ji)器人(ren)中間件軟(ruan)件框架之一(yi)(yi)。這是(shi)(shi)一(yi)(yi)個開放源(yuan)代碼平(ping)(ping)臺(tai)(tai)，可資助創(chuang)客跟開發人(ren)員正在無需從頭創(chuang)造輪子的(de)環(huan)境(jing)下起頭利用機(ji)(ji)器人(ren)軟(ruan)件。ROS供(gong)給(gei)了一(yi)(yi)種尺度的(de)通訊體(ti)系(xi)結構，用于無縫集(ji)成、利用、開辟跟布置(zhi)機(ji)(ji)器人(ren)體(ti)系(xi)的(de)分歧組件，包羅節制(zhi)、感知、籌劃等。這是(shi)(shi)一(yi)(yi)個與(yu)語言有關的(de)平(ping)(ping)臺(tai)(tai)，不管布置(zhi)正在那邊，皆可以為(wei)分歧的(de)計算機(ji)(ji)供(gong)給(gei)跨平(ping)(ping)臺(tai)(tai)的(de)通訊撐持。
Arduino能夠是最常用的開源微控制(zhi)器(qi)開發板，它供給了容(rong)易利用的軟件-硬件界面和(he)不休擴展的用戶社區(qu)。Arduino簡直與(yu)一切數字跟模(mo)擬電路和(he)撐持串行通信(xin)接(jie)口的外(wai)部設備兼容(rong)。
基于ROS的軟件框架運轉(zhuan)高等算(suan)法跟流(liu)程，例如機(ji)器(qi)(qi)人(ren)模子的推理(li)、過濾、運動戰略(lve)天(tian)生、控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)算(suan)法等。裝(zhuang)置正在機(ji)器(qi)(qi)人(ren)上的Arduino控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)用于履行初級/嵌入(ru)式節(jie)制(zhi)(zhi)跟傳感。它包(bao)羅、電動機(ji)節(jie)制(zhi)(zhi)、溫度跟超聲傳感器(qi)(qi)、IMU跟車輪編碼器(qi)(qi)和其他(ta)設備。
ROS-Arduino交互(hu)管道
ROS與Arduino之間的通訊(xun)
ROS通訊模塊(kuai)基于自定義的(de)TCPROS和(he)談停(ting)止(zhi)操縱，利用兩種方法：多對多發(fa)(fa)布者-定閱(yue)者方式(shi)跟點對點更(geng)快(kuai)效勞方式(shi)。本篇文章(zhang)利用發(fa)(fa)布者/定閱(yue)者正在Arduino開發(fa)(fa)板(ban)跟機(ji)械上運轉的(de)ROS之間(jian)停(ting)止(zhi)通訊。
rosserialROS軟件包利用Arduino的通用異步接(jie)收器/發送(song)(song)器通訊，并將開發板(ban)轉(zhuan)換為ROS節(jie)(jie)點，該(gai)節(jie)(jie)點可(ke)以(yi)宣布(bu)ROS動靜，也可(ke)以(yi)定閱動靜。ArduinoROS節(jie)(jie)點發布(bu)者可(ke)以(yi)從板(ban)大將數(shu)據發送(song)(song)到(dao)運轉(zhuan)ROS的機(ji)械，而(er)ArduinoROS節(jie)(jie)點定閱者可(ke)以(yi)從機(ji)械獲得指令。ros_libArduino庫使Arduino開發板(ban)可(ke)能與ROS通訊。
樹立基礎架構
軟體設置
1.正(zheng)在計(ji)算機(ji)上安(an)裝ROS。此處(chu)供給具體步調(diao)。留(liu)神：那可以正(zheng)在Linux機(ji)械(xie)上運(yun)轉(zhuan)的ROS1。
2.正在計算機上安裝rosserial（發行版可以(yi)是kinetic/indigo/melodic）。
sudoapt-getinstallros-《distro》-rosserial
sudoapt-getinstallros-《distro》-rosserial-arduino
3.依據(ju)此處(chu)提到的解釋正在(zai)計算機上安裝ArduinoIDE。
4.正(zheng)在(zai)IDE中(zhong)裝置ros_lib軟件包。
a.裝置軟件包的最簡略方式(shi)是利用ArduinoIDE。導航到(dao)IDE中的Sketch》IncludeLibrary》ManageLibrary，然后(hou)搜刮rosserial軟件包
下拉菜單搜刮新的Arduino軟件包(bao)
b.ArduinoIDE將(jiang)一切內部庫存(cun)儲(chu)正(zheng)在?/Arduino/libraries文件夾地位下。它將(jiang)這些(xie)庫加載到開辟情(qing)況中，而且可以正(zheng)在IDE中看(kan)到。裝置后，可以正(zheng)在下推列(lie)表中看(kan)到RosserialArduino庫。
內部(bu)庫顯現正(zheng)在列表(biao)中
C.裝(zhuang)置后，該當正在IDE中(zhong)看到示例草圖(tu)。
庫中的可用示例草圖
硬件設置
咱(zan)們利用簡略的設置將Arduino開發板用作發布者跟定閱者。
1.發布(bu)者(zhe)：一個按(an)鈕(niu)毗鄰到Arduino開(kai)發板上，而且被(bei)切換以(yi)經(jing)由(you)過程ROS將數字下/低旌旗燈號發送到機(ji)械。該(gai)動靜顯(xian)現正在(zai)機(ji)械的終端(duan)中。
2.定閱者：一個(ge)LED毗鄰(lin)到Arduino開發板上(shang)，并(bing)利用經(jing)由過程終端從(cong)ROS用戶那里取得(de)的(de)指(zhi)令去翻開/關閉LED。
硬件毗鄰
代碼跟解釋
Arduino代碼
食品分揀機器人的來源#include《》
#include《std_msgs/》
湖北分揀機器人銷售商#include《std_msgs/》
智能分揀機器人的圖片#defineBUTTON8
#defineLED13
ros：：NodeHandlenode_handle;
std_msgs：：Stringbutton_msg;
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）;
voidsetup
{
pinMode;
pinMode;
全自動塑料分揀機器人node_;
node_（button_publisher）;
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}
voidloop
{
if（digitalRead{
button_=“Pressed”;
}else{
button_=“NOTpressed”;
}
button_;
node_;
delay;
}
分揀機器人分揀系統設計解釋
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