Голосовое управление освещением X10 из ROS. Часть 3


Продолжение. Начало — Часть1 и Часть 2

Далее необходимо наладить передачу между компьютером и платой Arduino через ROS.
Библиотека rosserial устанавливает соединение точка-точка (point-to-point connection) через последовательный порт с недорогими контроллерами (типа Arduino) так, что вы можно посылать сообщения ROS туда и обратно.

Для начала устанавливаем библиотеку rosserial.

sudo apt-get install ros-electric-rosserial
rosdep install rosserial_arduino
rosmake rosserial_arduino

Rosserial состоит из общего p2p-протокола, библиотеки для работы с Arduino и узлов для ПК.
Библиотека для работы с Arduino находится в папке проекта serial, в каталоге serial_arduino/libraries. Копируем папку ros_lib в библиотечную директорию (libraries) Arduino IDE.

В ROS создаем узел serial_node.py пакета rosserial_python, который соединяет нашу Arduino плату с остальной частью ROS (необходимо выставить используемый последовательный порт):

$ rosrun rosserial_python serial_node.py /dev/ttyUSB0

Теперь необходимо написать скетч на Arduino для узла subscriber (получающего показания из темы data_to_x10, а затем отправляющего команды в сеть X10).Используем библиотеку ros_lib.

Скетч для subscriber

В рамках каждой программы ROS Arduino необходимо включить заголовочный файл ros.h и файлы заголовков для всех типов сообщений, которые мы будем использовать, в нашем случае std_msgs/X10.h:

#include "ros.h"
#include "std_msgs/X10.h"

Здесь возникает небольшая проблема. Для каждого типа сообщений ROS библиотека ros_lib содержит заголовочные файлы (находятся в папке ros_lib/std_msgs). Для сообщений в теме data_to_x10 мы создали пользовательский тип сообщений X10.

Rosserial_client пакет включает в себя инструмент для создания необходимых файлов заголовков из файлов сообщений. Необходимо выполнить команду

rosrun rosserial_client make_library.py path_to_libraries your_message_package

В нашем случае:

rosrun rosserial_client make_library.py ~/sketchbook vp_x10_voice

В папке ~/sketchbook/ros_lib созданы заголовочные файлы для отправки сообщений типа X10 в ROS. Переносим эти папки в папку /libraries IDE Arduino. Проблема решена — заголовочный файл создан.
Далее пишем скетч на Arduino. Необходимо создать экземпляр объекта узла serial_node, что позволяет нашей программе выступать в качестве подписчика(subscriber), либо публиковать сообщения (publisher):

ros::NodeHandle nh;

Создаем экземпляр subscriber для нашего узла serial_node, получающий сообщения типа vp_x10_voice::X10 в тему data_to_x10:

ros::Subscriber sub("data_to_x10", &messageCb );

Создаем функцию обратного вызова messageCb для нашего узла. Функция обратного вызова должна постоянно получать сообщение в качестве аргумента. В нашем messageCb обратного вызова, тип сообщения std_msgs::X10.

void messageCb( const vp_x10_voice::X10& toggle_msg){
  int command1=toggle_msg.command1;
  int command2=toggle_msg.command2;
  int repeatTime=toggle_msg.repeatTime;
  myHouse.write(command1, command2,repeatTime);
 }

В подпрограмме setup() необходимо инициализировать узел и объявить о роли узла в качестве подписчика на сообщения:

nh.initNode();
nh.subscribe(sub);

И наконец, в цикле loop() и вызываем ros::spinOnce(), где обрабатываются все функции обратного вызова соединения.

nh.spinOnce();

Вот полный код скетча

// include the X10 library files:
#include "x10.h"
#include "x10constants.h"
#define zcPin 2 // the zero crossing detect pin
#define dataPin 4 // the X10 data out pin
#define repeatTimes 1 // how many times each X10 message should repeat
// in an electrically noisy environment, you
// can set this higher.

// set up a new x10 library instance:
x10 myHouse = x10(zcPin, dataPin);
// ros_lib libraries
#include "ros.h"
#include "vp_x10_voice/X10.h"


ros::NodeHandle  nh;


void messageCb( const vp_x10_voice::X10& toggle_msg){
  digitalWrite(13, HIGH-digitalRead(13));
  int command1=toggle_msg.command1;
  int command2=toggle_msg.command2;
  int repeatTime=toggle_msg.repeatTime;
  myHouse.write(command1, command2,repeatTime);
 }
ros::Subscriber sub_x10("data_to_x10", &messageCb );


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  nh.initNode();
  nh.subscribe(sub_x10);
  nh.advertise(pub_x10);
}

void loop() {
  nh.spinOnce();
  delay(1000);
}

Архив — скетч Arduino + библиотеки ROS и X10 — x10_voice_arduino.zip

Архив — проект ROS — vp_x10_voice_ros.zip или скачать из репозитория

И далее — Часть 4 — запуск всей системы — пошаговое руководство и видео работы системы


Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение