ROS与Arduino通信：rosserial_arduino实战指南

ROS（Robot Operating System）作为机器人领域的通用操作系统，为机器人开发提供了丰富的框架和工具。而Arduino则以其简单易用、性价比高的特点，在嵌入式系统和物联网领域有着广泛的应用。如何将ROS与Arduino连接起来，实现两者之间的通信，是很多开发者关心的问题。本文将介绍通过rosserial_arduino库实现ROS与Arduino通信的方法。

一、硬件连接

要实现ROS与Arduino的通信，首先需要建立硬件连接。这里我们采用最简单的连接方式：通过USB线将Arduino连接到ROS所在的计算机上。确保Arduino的USB接口与计算机的USB接口连接稳固。

二、软件配置

在ROS工作空间（workspace）中，使用以下命令安装rosserial_arduino库：

打开Arduino IDE，安装rosserial库。在“文件”菜单中选择“偏好设置”，在弹出的对话框中，找到“附加开发板管理器URLs”选项，将以下内容添加到URL列表中：

bash https://raw.githubusercontent.com/roboticsgroup/rosserial/master/arduino/package_roboticsgroup_index.jsonn然后点击“确定”保存设置。接着，在“工具”菜单中选择“开发板”>“开发板管理器”，在列表中找到“Robotics Group”并安装。

安装完成后，在“工具”>“开发板”中选择“Arduino as ROS Node”。

三、通信实例

接下来，我们将通过一个简单的示例来演示ROS与Arduino的通信。在这个示例中，Arduino将读取一个模拟传感器的值，并通过ROS发布到话题中。

在Arduino IDE中，创建一个新的项目，并将以下代码复制到编辑器中：

```cpp

ros::NodeHandle nh;ros::Publisher chatter_pub(“chatter”, &std_msgs::sensor_value);

void setup() { pinMode(A0, INPUT); nh.initNode(); nh.advertise(chatter_pub);}

void loop() { float sensor_value = analogRead(A0) / 1023.0; std_msgs::Float32 msg; msg.sensor_value = sensor_value; chatter_pub.publish(&msg); delay(100);}``n这段代码首先包含了ros.h和std_msgs/Float32.h头文件，分别用于ROS通信和定义消息类型。然后，创建了一个ROS节点句柄（NodeHandle）和一个发布器（Publisher），用于发布名为“chatter”的话题，消息类型为Float32。在setup()函数中，初始化了节点和发布器，并设置了A0引脚为输入模式。在loop()函数中，读取A0引脚的模拟值，将其转换为0到1之间的浮点数，并发布到“chatter”话题中。最后，通过delay(100)`函数设置100毫秒的延时，以便下次循环。

在ROS工作空间的src目录下，创建一个新的C++文件，例如arduino_listener.cpp，并将以下代码复制到文件中：

```cpp

void chatterCallback(const std_msgs::ConstPtr& msg){ ROS_INFO(“Sensor value: %f”, msg->sensor_value);}

int main(int argc, char **argv){ ros::init(argc, argv, “arduino_listener”); ros::NodeHandle n; ros::Subscriber sub = n.subscribe(“chatter”, 1000, chatterCallback); ros::spin(); return 0