机器人程序设计入门（C++/Arduino/ROS）（转载2020版）
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了机器人程序设计入门（C++/Arduino/ROS）（转载2020版），小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3797字，纯文字阅读大概需要6分钟。
内容图文
本文主要介绍机器人程序设计入门的安装和配置，并通过简洁的示例演示基于Arduino和ROS构建的机器人物联网系统雏形。Arduino和ROS都支持使用C++进行程序设计。
ROS+Arduino
安装
推荐使用安装环境为windows10，当然也支持MacOS和Linux，为保证通用性，以Windows环境为默认配置。
UNO
1.1 下载Arduino并安装
目前最新版本为arduino-1.8.10-windows，双击下载的安装包（管理员权限）。
同意协议
全选组件
安装目录
如果需要更改，在此步骤进行修改，然后点击安装：
等待安装结束
点击关闭，安装完成
双击桌面Arduino图标，就可以打开IDE进行程序设计了。
Arduino IDE
1.2 安装ROS
机器人操作系统ROS，可以被理解为一个特定的应用于机器人领域的物联网（IoT）系统，很多知识点和技能相似相通，学习并掌握这个工具非常重要。ROS接口丰富，并可与OpenCV，OpenAI等多种第三方开源工具结合，开发出新奇实用的各类机器人。
Windows的ROS1&2需要64位Windows 10桌面版或Windows 10 IoT物联网企业版。
- 在继续操作之前，请清理并备份c:\opt下的所有现有数据。
- c:\opt是指定的安装位置。当前未启用重定位。不支持安装在其他位置！！！
- 请确保C:\ 驱动器上有10 GB的可用空间用于安装和开发。
- 安装Visual Studio 2019
- 安装软件包管理器
- 安装Git：choco upgrade git -y
- 安装ROS 1 Melodic或ROS 2 Dashing，这里以ROS 1为例。
choco source add -n=ros-win -s="https://roswin.azurewebsites.net/api/v2" --priority=1
choco upgrade ros-melodic-desktop_full -y --execution-timeout=0
创建ROS启动快捷方式：
C:\Windows\System32\cmd.exe /k "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\Common7\Tools\VsDevCmd.bat" -arch=amd64 -host_arch=amd64 && c:\opt\ros\melodic\\x64\setup.bat
更新ROS：
choco upgrade ros-melodic-desktop_full -y --execution-timeout=0
测试
2.1 Arduino程序
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}
如上所示，是Arduino闪烁13号引脚LED灯程序
Uno
编译并上传到Arduino：
LED13灯闪烁
一切正常！
2.2 ROS
启动roscore，然后启动turtlesim。
rosrun
turtlesim
一切正常！
示例
Arduino的A0/A1引脚分别接滑动变阻器和光敏电阻。使用如下程序，将数值发送到电脑端：
打开Arduino IDE，选择工具->管理库……
rosserial库
然后，打开文件->示例->第三方库示例->Rosserial Arduino Library->ADC：
/*
* rosserial ADC Example
*
* This is a poor man's Oscilloscope. It does not have the sampling
* rate or accuracy of a commerical scope, but it is great to get
* an analog value into ROS in a pinch.
*/
#if (ARDUINO >= 100)
#include <Arduino.h>
#else
#include <WProgram.h>
#endif
#include <ros.h>
#include <rosserial_arduino/Adc.h>
ros::NodeHandle nh;
rosserial_arduino::Adc adc_msg;
ros::Publisher p("adc", &adc_msg);
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT);
nh.initNode();
nh.advertise(p);
}
//We average the analog reading to elminate some of the noise
int averageAnalog(int pin){
int v=0;
for(int i=0; i<4; i++) v+= analogRead(pin);
return v/4;
}
long adc_timer;
void loop()
{
adc_msg.adc0 = averageAnalog(0);
adc_msg.adc1 = averageAnalog(1);
adc_msg.adc2 = averageAnalog(2);
adc_msg.adc3 = averageAnalog(3);
adc_msg.adc4 = averageAnalog(4);
adc_msg.adc5 = averageAnalog(5);
p.publish(&adc_msg);
nh.spinOnce();
}
这段代码的作用是将Arduino全部AD口数据以ROS消息的格式发送到电脑端，编译上传。
这里，已经知道Arduino下载程序端口为COM3，开启roscore后，启动如下命令：
rosrun rosserial_python serial_node.py COM3
开启rosserial_python使用COM3口
使用rostopic list，查看一下：
/adc
将主题/adc数值显示出来：
模拟量数据
使用rqt_plot：
传感器数据的曲线
总结
本文实现在windows10系统下，进行Arduino和ROS编程的安装和配置，并将示例C++程序进行演示，将单片机传感器数据发送到电脑端并用绘图工具制作出数值曲线，更多细节与详细内容，将在后续内容中，逐步介绍。
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的机器人程序设计入门（C++/Arduino/ROS）（转载2020版）全部内容，希望文章能够帮你解决机器人程序设计入门（C++/Arduino/ROS）（转载2020版）所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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