【ROS2】install micro_ros

原创

已于 2023-05-26 11:27:20 修改 · 1.8k 阅读

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#ros2

于 2023-05-26 11:24:01 首次发布

本文参考b站up：“照祥同学”的教程来的，中间一些细节的操作谨以此文作为补充，或者说是我在按照教程走的时候遇到的问题记录。视频链接：第二节：安装micro_ros 的 Arduino 开发环境_哔哩哔哩_bilibili

1. 安装和配置rosdep

根据照祥同学里面说的鱼香ros的一键配置rosdep即可。

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

安装成功。

2. 安装micro-ROS

继续按照上面视频第二节的教程执行以下命令

# Source the ROS 2 installation
source /opt/ros/$ROS_DISTRO/setup.bash

# Create a workspace and download the micro-ROS tools
mkdir microros_ws
cd microros_

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至关重要的是，可以为微ROS提供繁重的堆栈使用方任务，并为其分配静态分配的堆栈，从而防止将来出现堆和其他任务初始化问题。该层在RCLC中提供了相对于ROS 2的附加功能，RCLC是用C99编写的库，其中专门设计和开发了与RCLCPP提供的功能类似的功能，例如便利功能或执行程序，以适合微控制器。本文说的micro-ROS，是基于ROS2进行优化的一套轻量级ROS系统，它提供了完全部署的ROS 2生态系统的大多数吸引人的工具和功能，并具有入式和低资源设备的卓越能力，可以运行在MCU硬件平台。

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3. **实时操作系统支持**: Micro-ROS可以运行在多种实时操作系统（RTOS）上，如FreeRTOS、Zephyr、NuttX等，满足不同应用的需求。2. **兼容性**: 它遵循ROS 2的通信标准和API（如RCLC API），保证了与ROS 2生态系统的高度兼容性和互操作性。6. **工具链支持**: 提供了丰富的工具链，包括编译工具、调试工具和性能分析工具，便于开发和维护。- **工业自动化**: 在工业4.0环境中的边缘计算设备，用于实时数据处理和控制指令的下发。

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<think>我们正在处理关于micro-ROS的安装、配置和使用教程的查询。根据提供的引用内容，我们可以整合出以下步骤：引用[1]提到micro_ros_setup项目，这是一个用于构建基于micro-ROS固件的支持宏。引用[2]给出了一个绝对路径的示例，用于指定静态库的位置，这在配置时需要注意。引用[3]介绍了micro-ROSESP32IDF组件，用于在ESP32上集成micro-ROS。引用[4]则展示了如何在CubeMX生成的STM32项目中加入micro-ROS的支持，包括Makefile的修改。由于用户没有指定具体的硬件平台，我们将提供两个常见平台的安装配置方法：ESP32和STM32（使用CubeMX）。同时，我们也会介绍通用的micro-ROS安装步骤。注意：以下步骤基于引用内容以及micro-ROS官方文档的常规流程。由于环境差异，具体操作可能需要调整。##Micro-ROS安装与使用教程###一、通用安装步骤（基于Ubuntu和ROS2）1.**安装ROS2**确保已安装ROS2（推荐Humble或Foxy版本）。可参考ROS2官方文档。2.**安装micro_ros_setup**创建一个ROS2工作空间（如果还没有）：```bashmkdir-pmicroros_ws/srccdmicroros_wscolconbuildsourceinstall/setup.bash```克隆micro_ros_setup仓库：```bashgitclone-b$ROS_DISTROhttps://gitcode.com/gh_mirrors/micro-ROS/micro_ros_setup.gitsrc/micro_ros_setup```更新依赖并构建：```bashrosdepupdaterosdepinstall--from-pathssrc--ignore-src-ycolconbuildsourceinstall/setup.bash```3.**创建固件**使用以下命令创建针对特定平台的固件：```bash#创建固件工作区ros2runmicro_ros_setupcreate_firmware_ws.sh<平台><框架>```例如，对于ESP32（使用IDF框架）：```bashros2runmicro_ros_setupcreate_firmware_ws.shesp32idf```对于STM32（使用HAL框架）：```bashros2runmicro_ros_setupcreate_firmware_ws.shstm32cubeplatformio```注意：STM32通常使用CubeMX生成代码，所以后续步骤会有所不同。4.**构建固件**```bashros2runmicro_ros_setupbuild_firmware.sh```5.**创建代理（Agent）**micro-ROSAgent用于在micro-ROS设备和ROS2网络之间通信。```bash#创建Agent工作区ros2runmicro_ros_setupcreate_agent_ws.sh#构建Agentros2runmicro_ros_setupbuild_agent.shsourceinstall/setup.bash```6.**运行Agent**```bashros2runmicro_ros_agentmicro_ros_agentserial--dev[串口设备]```例如，在Linux上，ESP32可能使用`/dev/ttyUSB0`。###二、ESP32平台详细配置（基于引用[3]）1.**安装ESP-IDF**按照Espressif官方文档安装ESP-IDF（推荐版本4.4或以上）。2.**使用micro-ROSESP-IDF组件**在ESP-IDF项目中使用micro-ROS组件：-在项目的`components`目录中克隆micro_ros_espidf_component：```bashcdcomponentsgitclone-b$ROS_DISTROhttps://gitcode.com/gh_mirrors/micro-ROS/micro_ros_espidf_component.git```-配置项目：在`menuconfig`中启用micro-ROS，并设置传输层（如串口、WiFi等）。-编写应用程序：在main文件中包含micro-ROS头文件，初始化节点、发布者和订阅者等。3.**构建并烧写固件**使用`idf.pybuild`和`idf.py-p[PORT]flash`烧写固件。###三、STM32平台详细配置（基于引用[4]）1.**使用CubeMX生成代码**使用CubeMX配置STM32，包括串口（用于micro-ROS通信）和时钟等。2.**修改Makefile（或CubeIDE项目）**在生成的代码中，需要添加micro-ROS静态库和头文件。根据引用[4]，在Makefile中添加：```########################################micro-ROSaddons########################################添加静态库LDFLAGS+=micro_ros/libmicroros.a#添加头文件路径C_INCLUDES+=-Imicro_ros/include#添加自定义内存管理和传输层C_SOURCES+=micro_ros/extra_sources/custom_memory_manager.cC_SOURCES+=micro_ros/extra_sources/microros_allocators.cC_SOURCES+=micro_ros/extra_sources/microros_time.c#选择传输层，例如串口DMAC_SOURCES+=micro_ros/extra_sources/microros_transports/dma_transport.c```注意：需要先获取`libmicroros.a`静态库，可以通过micro_ros_setup构建得到，然后放在项目的`micro_ros/libmicroros`目录下，头文件放在`micro_ros/include`目录下。3.**编写应用程序**在main.c中初始化micro-ROS，创建节点、发布者、订阅者等。4.**构建并烧写**使用CubeIDE或Makefile构建项目，然后烧写到STM32。###四、测试1.在设备上运行micro-ROS程序。2.在主机上运行micro-ROSAgent（如前所述）。3.使用ROS2命令（如`ros2topiclist`）查看设备发布的话题。##注意事项-确保设备与主机之间的串口连接正确（或网络配置正确）。-不同平台和传输层需要不同的配置，请参考micro-ROS官方文档和相应组件的README。以上步骤提供了micro-ROS在ESP32和STM32上的安装、配置和使用方法。具体细节请根据实际硬件和项目需求调整。§§相关问题§§1.micro-ROS支持哪些硬件平台？2.如何为micro-ROS选择传输层（例如串口、UDP、TCP）？3.在STM32上使用micro-ROS时，如何配置FreeRTOS？4.如何调试micro-ROS应用程序？</think>### Micro-ROS 安装配置与使用教程 Micro-ROS 是一个专为资源受限嵌入式设备设计的轻量级 ROS 2 实现。以下是针对不同平台的安装配置指南： #### 一、通用安装准备 1. **系统要求** - Ubuntu 20.04/22.04 - 已安装 ROS 2 (推荐 Humble 或 Foxy) - 基础开发工具：`build-essential`, `cmake`, `python3-pip` 2. **安装 micro_ros_setup** ```bash # 创建工作空间 mkdir -p ~/microros_ws/src cd ~/microros_ws # 克隆仓库（引用[1]） git clone -b $ROS_DISTRO https://gitcode.com/gh_mirrors/micro-ROS/micro_ros_setup.git src/micro_ros_setup # 安装依赖并编译 rosdep update rosdep install --from-paths src --ignore-src -y colcon build source install/setup.bash ``` #### 二、ESP32 平台配置（引用[3]） ```bash # 创建固件工作区 ros2 run micro_ros_setup create_firmware_ws.sh esp32 idf # 配置串口传输 ros2 run micro_ros_setup configure_firmware.sh ping_pong --transport serial # 编译固件 ros2 run micro_ros_setup build_firmware.sh # 烧录到设备（替换/dev/ttyUSB0） idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash ``` #### 三、STM32 平台配置（引用[4]） 1. **CubeMX 工程配置** - 启用 USART+DMA - 配置 FreeRTOS (最小堆栈 ≥ 16KB) 2. **Makefile 集成** ```makefile # 添加静态库路径（引用[2]） LDFLAGS += $(ABSOLUTE_PATH)/libmicroros.a # 添加头文件路径 C_INCLUDES += -I$(ABSOLUTE_PATH)/include # 添加必要组件 C_SOURCES += custom_memory_manager.c C_SOURCES += microros_transports/dma_transport.c ``` 3. **主程序示例** ```c #include <rcl/rcl.h> void MX_FREERTOS_Init(void) { rcl_init_options_t options = rcl_get_zero_initialized_init_options(); rcl_ret_t rc = rcl_init_options_init(&options, rcl_get_default_allocator()); // 创建节点和发布者 rcl_node_t node = rcl_get_zero_initialized_node(); rcl_node_options_t node_ops = rcl_node_get_default_options(); rc = rcl_node_init(&node, "stm32_node", "", &context, &node_ops); } ``` #### 四、运行 Micro-ROS Agent ```bash # 创建Agent工作区 ros2 run micro_ros_setup create_agent_ws.sh # 编译Agent ros2 run micro_ros_setup build_agent.sh source install/setup.bash # 启动Agent（串口模式） ros2 run micro_ros_agent micro_ros_agent serial --dev /dev/ttyUSB0 ``` #### 五、验证通信 ```bash # 查看活动节点 ros2 node list # 查看话题列表 ros2 topic list # 测试消息发布 ros2 topic pub /micro_ros_topic std_msgs/msg/String "data: 'Hello'" ``` > **关键注意事项**： > 1. 静态库路径必须使用绝对路径（引用[2]） > 2. ESP32 需配置正确的串口波特率(通常 115200) > 3. STM32 需确保 DMA 缓冲区对齐(使用 `__attribute__((aligned(16)))`) > 4. 首次运行前执行 `ros2 run micro_ros_setup create_agent_ws.sh`