ROS小车STM32底层控制代码

本文介绍ROS小车STM32的底层控制代码,包括软件执行流程、中断服务函数和主要代码段。内容涵盖主程序、串口1中断服务和外部触发中断的功能描述,以及后续的ROS层优化计划。

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2.6 ROS小车STM32底层控制代码

经过之前几篇文章,我相信大家一定对下面这些模块都已经有些了解了。今天,我们将编写ROS小车STM32单片机底层控制的最后一篇文章。我们将一起按照之前的软件流程,将所有的代码整合到一个工程中去。

在公众号:小白学移动机器人,发送:ROS小车底层,即可获得源码工程文件。

image-20200821000807464

相信大家对配置代码都很清楚了,这里直接描述软件执行流程,以及部分代码展示

注意:该工程文件中的STM32与ROS通信的程序和前面写的文章提供的程序,有一点出入,之前是为了方便理解。大家调用的时候注意即可。

分享程序的原理图,如下图所示:
在这里插入图片描述

### 如何使用ROS2控制小车底盘 #### 创建工作空间 为了在ROS2环境中控制小车底盘,首先需要创建一个ROS2的工作空间。这可以通过以下命令完成: ```bash mkdir -p ~/ros2_ws/src cd ~/ros2_ws/ colcon build source install/setup.bash ``` 此部分操作用于初始化ROS2环境并设置必要的依赖项[^1]。 #### 配置底盘硬件 配置底盘硬件涉及添加驱动程序以及编写相应的ROS节点来实现对底盘控制。通常情况下,这些节点会订阅`/cmd_vel`话题以接收速度指令,并发布`/odom`话题以提供里程计数据。 ##### 示例代码:订阅 `/cmd_vel` 并发送至电机控制器 下面是一个简单的Python脚本示例,展示如何订阅`/cmd_vel`消息并将线性和角速度转换为PWM信号传递给电机控制器。 ```python import rclpy from rclpy.node import Node from geometry_msgs.msg import Twist class MotorController(Node): def __init__(self): super().__init__('motor_controller') self.subscription = self.create_subscription( Twist, '/cmd_vel', self.listener_callback, 10) self.subscription # prevent unused variable warning def listener_callback(self, msg): linear_x = msg.linear.x angular_z = msg.angular.z # 假设 PWM 范围 [-255, 255] pwm_left = int((linear_x - angular_z) * 255 / 2) pwm_right = int((linear_x + angular_z) * 255 / 2) # 发送 PWM 到电机 (伪代码) self.send_pwm_to_motor(pwm_left, pwm_right) def send_pwm_to_motor(self, pwm_left, pwm_right): print(f"Sending Left PWM: {pwm_left}, Right PWM: {pwm_right}") def main(args=None): rclpy.init(args=args) motor_controller = MotorController() rclpy.spin(motor_controller) motor_controller.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 这段代码定义了一个名为 `MotorController` 的节点,它监听来自 `/cmd_vel` 主题的消息,并将其转化为适合电机使用的PWM值[^4]。 #### URDF模型与关节配置 对于更复杂的机器人应用,可能还需要定义机器人的URDF(Unified Robot Description Format)文件。在这个文件里可以指定各个部件之间的关系及其物理属性,比如质量、惯性矩等。特别是当涉及到多个自由度或者复杂机械臂结构时尤为重要。 以下是关于URDF中几个重要标签的作用说明: - **origin**: 定义子组件相对于父级坐标系统的位移和角度。 - **parent & child**: 明确指出哪一部分作为参考框架而另一部分则依附其上进行活动。 - **axis**: 描述旋转轴向及具体数值。 - **limit**: 设置运动范围界限以及其他约束条件如最大努力程度或最高速率等等[^3]。 #### 参数管理 利用 `ros2 param dump` 可保存当前活跃节点的所有参数设定到YAML格式文档当中以便日后重复利用或是分享给团队成员查看调整[^2]。 ---
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