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树莓派上ROS配置教程：轻松打开并使用ttyTHS串口连接ROS系统

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树莓派因其体积小巧、功耗低廉和开源的特性，在机器人领域得到了广泛的应用。ROS（Robot Operating System，机器人操作系统）是机器人领域的一个开源中间件，它提供了一个用于机器人开发的框架。本文将详细介绍如何在树莓派上配置ROS，并使用ttyTHS串口连接ROS系统。

准备工作

在开始之前，请确保您的树莓派满足以下条件：

  • 树莓派型号：树莓派3或更高版本
  • 操作系统：Raspbian Stretch或更高版本
  • 网络连接：至少一个网络接口
  • 串口设备：ttyTHS串口模块

安装ROS

  1. 更新系统软件包：
   sudo apt update
   sudo apt upgrade
  1. 安装ROS包：

由于树莓派通常用于嵌入式系统，因此推荐使用ROS Melodic Morenia版本。以下命令将安装ROS和依赖项：

   sudo apt install ros-melodic-desktop-full
  1. 初始化ROS环境：
   echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
   source ~/.bashrc

配置串口

  1. 连接ttyTHS串口模块：

将ttyTHS串口模块连接到树莓派的GPIO口，并确保已经正确供电。

  1. 配置串口参数：

修改/etc/udev/rules.d/99-ttyTHS.rules文件，添加以下内容：

   SUBSYSTEM=="usb", ACTION=="add", DRIVERS=="usb", ATTRS{idVendor}=="...*", ATTRS{idProduct}=="...*", MODE="0666", GROUP="dialout"

其中...*需要替换为实际设备的Vendor ID和Product ID。

  1. 重启树莓派：
   sudo reboot
  1. 检测串口设备：

使用以下命令检测串口设备：

   dmesg | grep tty

如果看到新添加的串口设备，则表示配置成功。

连接ROS系统

  1. 安装串口通信包：
   sudo apt install ros-melodic-serial
  1. 创建串口节点：

创建一个名为serial_node的节点，用于读取和发送串口数据：

   roscd
   catkin_create_pkg serial_node std_msgs rospy roscpp serial
   cd serial_node
  1. 编写串口节点代码：

在src目录下创建一个名为serial_node.py的文件，并添加以下内容：

   import rospy
   from std_msgs.msg import String
   import serial

   ser = serial.Serial('/dev/ttyTHS1', 9600, timeout=1)

   def callback(data):
       rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + " I heard %s", data.data)
       ser.write(data.data.encode())

   def listener():
       rospy.init_node('serial_node', anonymous=True)
       rospy.Subscriber('chatter', String, callback)
       rospy.spin()

   if __name__ == '__main__':
       listener()
  1. 编译节点：
   catkin_make
  1. 运行节点：
   source devel/setup.bash
   roslaunch serial_node serial_node.launch

现在，您已经成功在树莓派上配置了ROS，并使用ttyTHS串口连接了ROS系统。您可以通过发送消息到chatter主题来测试串口通信。例如，在另一个终端中运行以下命令：

rostopic pub chatter std_msgs/String "Hello, ROS!"

在串口节点终端中，您应该看到以下输出：

[INFO] [1597906122.907712]: I heard Hello, ROS!

这表明串口通信已经成功建立。您可以根据需要修改串口参数和节点代码，以适应您的具体需求。

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