v1.12 (Korean)

ROS/MAVROS 사용자 정의 메시지 전송

이 문서는 다음 환경에서 테스트하였습니다.

  • Ubuntu: 18.04

  • ROS: Melodic

  • PX4 펌웨어: 1.9.0

그러나 이러한 단계는 상당히 일반적이므로 수정이 거의 없이 다른 배포판/버전에서 작동합니다.

MAVROS 설치

mavlink/mavros의 소스 설치 지침에 따라 "ROS Kinetic"을 설치합니다.

MAVROS

  1. 아래 코드를 사용하여 이 예에서 keyboard_command.cpp(workspace/src/mavros/mavros_extras/src/plugins에 있음)라는 이름의 새 MAVROS 플러그인을 생성합니다.

    이 코드는 ROS 주제 /mavros/keyboard_command/keyboard_sub의 'char' 메시지를 구독하고 MAVLink 메시지로 전송합니다.

     #include <mavros/mavros_plugin.h>
 #include <pluginlib/class_list_macros.h>
 #include <iostream>
 #include <std_msgs/Char.h>

 namespace mavros {
 namespace extra_plugins{

 class KeyboardCommandPlugin : public plugin::PluginBase {
 public:
     KeyboardCommandPlugin() : PluginBase(),
         nh("~keyboard_command")

    { };

     void initialize(UAS &uas_)
     {
         PluginBase::initialize(uas_);
         keyboard_sub = nh.subscribe("keyboard_sub", 10, &KeyboardCommandPlugin::keyboard_cb, this);
     };

     Subscriptions get_subscriptions()
     {
         return {/* RX disabled */ };
     }

 private:
     ros::NodeHandle nh;
     ros::Subscriber keyboard_sub;

    void keyboard_cb(const std_msgs::Char::ConstPtr &req)
     {
         std::cout << "Got Char : " << req->data <<  std::endl;
         UAS_FCU(m_uas)->send_message_ignore_drop(req->data);
     }
 };
 }   // namespace extra_plugins
 }   // namespace mavros

PLUGINLIB_EXPORT_CLASS(mavros::extra_plugins::KeyboardCommandPlugin, mavros::plugin::PluginBase)

  2. mavros_plugins.xml(workspace/src/mavros/mavros_extras)을 편집하고 다음 줄을 추가합니다.

    <class name="keyboard_command" type="mavros::extra_plugins::KeyboardCommandPlugin" base_class_type="mavros::plugin::PluginBase">
     <description>Accepts keyboard command.</description>
</class>

  3. CMakeLists.txt(workspace/src/mavros/mavros_extras)를 편집하고 add_library에 다음 줄을 추가합니다.

    add_library( 
...
  src/plugins/keyboard_command.cpp 
)

  4. (workspace/src/mavlink/message_definitions/v1.0)의 common.xml 내부에서 다음 줄을 복사하여 MAVLink 메시지를 추가합니다.

    ...
  <message id="229" name="KEY_COMMAND">
     <description>Keyboard char command.</description>
     <field type="char" name="command"> </field>
   </message>
...

PX4 수정사항

  1. common.xml 내부(PX4-Autopilot/mavlink/include/mavlink/v2.0/message_definitions)에서 다음과 같이 MAVLink 메시지를 추가합니다(MAVROS 섹션과 동일한 절차).

    ...
  <message id="229" name="KEY_COMMAND">
     <description>Keyboard char command.</description>
     <field type="char" name="command"> </field>
   </message>
...

  2. (PX4-Autopilot/mavlink/include/mavlink/v2.0)에서 공통, 표준 디렉토리를 제거합니다.

    rm -r common
rm -r standard

  3. Git은 "mavlink_generator"를 원하는 디렉토리에 복제하고 실행합니다.

    git clone https://github.com/mavlink/mavlink mavlink-generator
cd mavlink-generator
python mavgenerate.py

  4. "MAVLink Generator" 팝업이 표시됩니다.

    • XML의 경우 /PX4-Autopilot/mavlink/include/mavlink/v2.0/message_definitions/standard.xml으로 "찾아보기"합니다.

    • Out의 경우 **/PX4-Autopilot/mavlink/include/mavlink/v2.0/**으로 "찾아보기"합니다.

    • C 언어를 선택합니다.

    • 프로토콜 2.0을 선택합니다.

    • Validate를 체크합니다.

    Generate를 누릅니다. **/PX4-Autopilot/mavlink/include/mavlink/v2.0/**에서 생성된 공통 및 표준 디렉토리를 볼 수 있습니다.

  5. (PX4-Autopilot/msg)에서 자신만의 uORB 메시지 파일 key_command.msg를 만듭니다. 이 예에서 "key_command.msg"에는 다음 코드만 있습니다.

    char cmd

    그런 다음 CMakeLists.txt(PX4-Autopilot/msg)에 다음을 포함합니다.

    set(
...
     key_command.msg
     )

  6. mavlink_receiver.h를 편집합니다. (PX4-Autopilot/src/modules/mavlink)

    ...
#include <uORB/topics/key_command.h>
...
class MavlinkReceiver
{
...
private:
    void handle_message_key_command(mavlink_message_t *msg);
...
    orb_advert_t _key_command_pub{nullptr};
}

  7. mavlink_receiver.cpp를 수정합니다(PX4-Autopilot/src/modules/mavlink). 여기에서 PX4는 ROS에서 보낸 MAVLink 메시지를 수신하고, 이를 uORB 주제로 게시합니다.

    ...
void MavlinkReceiver::handle_message(mavlink_message_t *msg)
{
...
 case MAVLINK_MSG_ID_KEY_COMMAND:
        handle_message_key_command(msg);
        break;
...
}
...
void
MavlinkReceiver::handle_message_key_command(mavlink_message_t *msg)
{
    mavlink_key_command_t man;
    mavlink_msg_key_command_decode(msg, &man);

struct key_command_s key = {};

    key.timestamp = hrt_absolute_time();
    key.cmd = man.command;

    if (_key_command_pub == nullptr) {
        _key_command_pub = orb_advertise(ORB_ID(key_command), &key);

    } else {
        orb_publish(ORB_ID(key_command), _key_command_pub, &key);
    }
}

  8. 예제 구독자 모듈처럼 자신만의 uORB 주제 구독자를 생성합니다. 이 예에서는 (/PX4-Autopilot/src/modules/key_receiver)에서 모델을 생성할 수 있습니다. 이 디렉토리에서 두 개의 파일 CMakeLists.txt, key_receiver.cpp를 생성합니다. 각각은 다음과 같습니다.

    -CMakeLists.txt

    px4_add_module(
    MODULE modules__key_receiver
    MAIN key_receiver
    STACK_MAIN 2500
    STACK_MAX 4000
    SRCS
        key_receiver.cpp
    DEPENDS
        platforms__common

    )

    -key_receiver.cpp

    #include <px4_config.h>
#include <px4_tasks.h>
#include <px4_posix.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <poll.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

#include <uORB/uORB.h>
#include <uORB/topics/key_command.h>

extern "C" __EXPORT int key_receiver_main(int argc, char **argv);

int key_receiver_main(int argc, char **argv)
{
    int key_sub_fd = orb_subscribe(ORB_ID(key_command));
    orb_set_interval(key_sub_fd, 200); // limit the update rate to 200ms

    px4_pollfd_struct_t fds[1];
    fds[0].fd = key_sub_fd, fds[0].events = POLLIN;

    int error_counter = 0;

    while(true)
    {
        int poll_ret = px4_poll(fds, 1, 1000);

        if (poll_ret == 0)
        {
            PX4_ERR("Got no data within a second");
        }

        else if (poll_ret < 0)
        {
            if (error_counter < 10 || error_counter % 50 == 0)
            {
                PX4_ERR("ERROR return value from poll(): %d", poll_ret);
            }

            error_counter++;
        }

        else
        {
            if (fds[0].revents & POLLIN)
            {
                struct key_command_s input;
                orb_copy(ORB_ID(key_command), key_sub_fd, &input);
                PX4_INFO("Recieved Char : %c", input.cmd);
             }
        }
    }
    return 0;
}

    자세한 설명은 첫 번째 지원서 작성 항목을 참고하십시오.

  9. 마지막으로 **PX4-Autopilot/boards/**의 보드에 해당하는 default.cmake 파일에 모듈을 추가합니다. 예를 들어, Pixhawk 4의 경우에는 PX4-Autopilot/boards/px4/fmu-v5/default.cmake에 다음 코드를 추가합니다.

MODULES ...

key_receiver ... In your workspace enter: catkin build.

  1. Beforehand, you have to set your "px4.launch" in (/workspace/src/mavros/mavros/launch). Edit "px4.launch" as below. If you are using USB to connect your computer with Pixhawk, you have to set "fcu_url" as shown below. But, if you are using CP2102 to connect your computer with Pixhawk, you have to replace "ttyACM0" with "ttyUSB0". Modifying "gcs_url" is to connect your Pixhawk with UDP, because serial communication cannot accept MAVROS, and your nutshell connection simultaneously.

  2. Write your IP address at "xxx.xx.xxx.xxx"

    ...
  <arg name="fcu_url" default="/dev/ttyACM0:57600" />
  <arg name="gcs_url" default="udp://:14550@xxx.xx.xxx.xxx:14557" />
...

ROS 빌드

  1. Build PX4-Autopilot and upload in the normal way.

    For example, to build for Pixhawk 4/FMUv5 execute the following command in the root of the PX4-Autopilot directory:

    make px4_fmu-v5_default upload

빌드

이제 작업을 빌드할 준비가 되었습니다!

PX4 빌드

  1. In a terminal enter

    roslaunch mavros px4.launch

  2. In a second terminal run:

    rostopic pub -r 10 /mavros/keyboard_command/keyboard_sub std_msgs/Char 97

    This means, publish 97 ('a' in ASCII) to ROS topic "/mavros/keyboard_command/keyboard_sub" in message type "std_msgs/Char". "-r 10" means to publish continuously in "10Hz".

ROS 실행

  1. Enter the Pixhawk nutshell through UDP. Replace xxx.xx.xxx.xxx with your IP.

    roslaunch mavros px4.launch

  2. After few seconds, press Enter a couple of times. You should see a prompt in the terminal as below:

    rostopic pub -r 10 /mavros/keyboard_command/keyboard_sub std_msgs/Char 97

    Type "key_receiver", to run your subscriber module.

    nsh> key_receiver

MAVROS 메시지가 PX4로 전송되는 지 테스트합니다.

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