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：

计算平台

• Jetson TX2
• arduino-uno

车载平台

• RC-car

传感器

• velodyne-16
• Razor-9dof-imu
  
  

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：

安装arduino

sudo apt-get install arduino

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

源码方式安装在ROS工作站

cd <ws>/src
git clone https://github.com/ros-drivers/rosserial.git
cd <ws>
catkin_make

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>/libraries
rm -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

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

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/ttyUSB0

或

rosrun rosserial_python serial_node.py _port:=/dev/ttyUSB0

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。