# Autolabor M2 ROS 驱动模块 ## 1. 介绍 Autolabor ROS驱动模块包含**CANBus驱动**和**Autolabor M2底盘驱动**，其主要功能包括与Autolabor_CANbus模块通信，并通过线速度和角速度控制Autolabor M2底盘行驶。 #### 特性 - 可直接获取CANBus网络内数据，并通过CAN指令控制车辆 - 获取动力轮编码器原始数值(角速度) - 获取转向轮编码器原始数值(角速度) - 分别控制动力轮的转速(角速度) - 控制转向轮的绝对转向角度 - 可通过线速度与角速度控制移动底盘，无需单独控制前轮转向 - 提供实时机器人底盘位置信息，方便闭环控制 - 双动力轮电子差速控制，保证机器人在行驶过程中始终满足阿克曼原理 - 根据前轮转向优化车辆运动速度，在保证车辆在行驶精度前提下，确保车辆行驶的流畅性 ## 2. 节点 ### 2.1 canbus_driver 该节点提供与底层AutoCan的通讯，将CAN网络中的数据进行解析并发布至canbus_msg话题中，并开启canbus_server服务，提供其他节点调用，用以发送CAN指令到CAN网络中。 该节点的结构如图所示：
#### 2.1.1 订阅话题 无 #### 2.1.2 发布话题 /canbus_msg ([autolabor_canbus_driver/CanBusMessage](doc/CanBusMessage.md)) ~~~ 将底层CAN网络中的数据发布在ROS话题中，提供其他节点读取 ~~~ #### 2.1.3 服务 /canbus_server ([autolabor_canbus_driver/CanBusService](doc/CanBusService.md)) ~~~ 提供其他节点调用，用于往底层CAN网络中发布指令 ~~~ #### 2.1.4 参数 ~port_name (str, default: /dev/ttyUSB0) ~~~ CANBus串口端口名 ~~~ ~baud_rate (int, default: 115200) ~~~ CANBus串口波特率 ~~~ ~parse_rate (int, default: 100) ~~~ 数据解析器从串口获取新数据的频率 ~~~ ### 2.2 M2_driver 此节点主要用于接收用户发送的速度信息，控制转向轮转动，并根据后轮当前角度结合阿克曼模型优化求解动力轮的转动速度，控制移动底盘进行移动，同时根据动力轮编码器的反馈，输出轮速里程计信息。 该节点结构如下：
#### 2.2.1 订阅话题 /cmd_vel ([geometry_msgs/Twist](http://docs.ros.org/api/geometry_msgs/html/msg/Twist.html)) ``` 外部节点发送的速度信息 ``` /canbus_msg ([autolabor_canbus_driver/CanBusMessage](doc/CanBusMessage.md)) ``` 由canbus_driver发送的底层CANBus消息，其中包含转向轮当前绝对编码器以及动力轮的编码器信息 ``` #### 2.2.2 发布话题 /odom ([nav_msgs/Odometry](http://docs.ros.org/api/nav_msgs/html/msg/Odometry.html)) ``` 根据动力轮以及转向轮的编码器信息，依据车辆运动模型，计算出的轮速里程计信息 ``` /wheel_angle ([std_msgs/Float64](http://docs.ros.org/api/std_msgs/html/msg/Float64.html)) ``` 前阿克曼转向轮实时绝对转角，单位rad ``` #### 2.2.3 服务 /reset_odom ([std_srvs::Empty](http://docs.ros.org/api/std_srvs/html/srv/Empty.html)) ~~~ 里程计清零，将里程计的原点放置在执行指令的位置 ~~~ #### 2.2.4 参数 ~odom_frame (str, default: odom) ``` 里程计坐标系名称 ``` ~base_frame (str, default: base_link) ``` 移动底盘坐标系名称 ``` ~poller_rate_hz (int, default: 20) ``` 查询底盘参数的频率，单位 Hz ``` ~publish_tf (bool, default: true) ``` 设置是否发布odom->base_link的TF转换 ``` #### 2.2.5 TF转换信息 odom -> base_link ``` 提供车体坐标系与里程计坐标系间转换关系 ``` ## 3 ROS使用说明 ### 3.1 底盘连接 将M2的串口线插入笔记本电脑或工控机，打开底盘电源和急停开关 打开Terminal输入 ``` ll /dev/ttyUSB* ``` 查看是否有设备列表，如果没有设备，请检查底盘与电脑的连接情况，如果设备多于一个，请通过拔插其他传感器设备，确定底盘的对应的设备节点名，假设节点名为 /dev/ttyUSB0。 ### 3.2 源码编译与执行 下载源码 ``` mkdir ~/github_ws cd ~/github_ws git clone http://git.autolabor.com.cn/Autolabor/autolabor_m2_ros_driver.git ``` 编译源码 ``` cd m2_driver_ros/ catkin_make ``` 加载环境变量 ``` source devel/setup.bash ``` 修改launch文件参数 ``` gedit src/autolabor_canbus_driver/launch/m2_driver.launch ``` 定位 ``` ``` 将value值改为之前查看的车底盘的设备节点名，修改后保存并关闭 执行launch文件 ``` roslaunch autolabor_canbus_driver m2_driver.launch ``` 如果成功执行到这一步，并且没有发现任何错误，则车底层驱动就已经启动完毕，这个时候只要启动相应的控制节点就可以控制车底盘行走了。 ### 3.3 控制向前直行 打开一个terminal 执行 rostopic list 查看有无/cmd_vel 话题 如果有的话，执行： ``` rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist -- '[1.0,0.0,0.0]' '[0.0,0.0,0]' ``` 此时车轮会开始转动，如果想要停止的话，必须在执行命令的terminal中执行Ctrl+C，停止发送。