DIABLO ROS2

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​ 基于串口通信的 DIABLO 机器人二次开发控制接口，您可以通过 ROS2 快速上手。如果您想要不通 ROS 进行开发，也可以在 ROS 中修改 CMakeLists 的方式只对源码进行编译。我们将不断的更新 ROS2 的功能节点 , 希望能对您的机器人开发有所帮助。

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Basic Information 基本信息

• X3pi 默认用户是 root , 密码为 root

• 树莓派中默认用户是 diablo ,密码为 diablo123

• X3pi 中IO默认串口号是 /dev/ttyS3

  树莓派中IO默认串口号是 /dev/ttyAMA0,如果您使用自定义的镜像，请重新配置串口映射

  您可以通过修改 Hal.init("/dev/ttyS3") 并重新编译达到切换硬件的目的

• ROS_DOMAIN_ID=5 , 可通过 export ROS_DOMAIN_ID=5 连接并控制局域网中 DIABLO 的功能节点。

主控制引脚说明

Installation 安装

Installation method	Supported platform[s]	Development Docs	Official website
Source	Linux , ros-foxy	DIABLO 开发手册	Direct drive

您可以在大多数 Linux 设备中,编译我们的 SDK 源码。或者在支持 ros-foxy 的设备中直接编译我们提供的 ros 包，注意编译之前需要做重新配置串口映射，到达切换硬件设备。

Quick Start 快速开始

准备工作

在连接机器人之前，需要做下述准备工作：

显示

开发板支持HDMI显示接口，通过HDMI线缆连接开发板和显示器，支持图形化桌面显示。

网络连接

开发板支持有线以太网、无线WiFi两种网络接口，用户可通过任意接口实现网络连接功能。

登录系统

开发板支持Ubuntu 20.04 Desktop、Server两个系统版本，用户结合个人习惯自由选择使用，以获得更自由的体验。如果用户更熟悉命令行交互操作方式，可以使用不带图形化桌面的Ubuntu Server版本。

在此之前，机器人出厂已经部署ROS2驱动包无需用户自行部署，跳过ros_ws创建，如做了硬件设备切换，需要做重新部署

1. 创建ros工程文件夹

#make sure you have build all dependence.

sudo apt-get install python3-colcon-common-extensions
mkdir -p ~/diablo_ws/src
cd ~/diablo_ws/src

#clone API source code
git clone -b basic https://github.com/DDTRobot/diablo_ros2.git

cd ~/diablo_ws
colcon build
source install/setup.bash

#before starting the node , please check of serial port in diablo_ctrl.cpp is correct.
ros2 run diablo_ctrl diablo_ctrl_node

#run controller python script
ros2 run diablo_teleop teleop_node 

2. 完整版编译

#make sure you have build all dependence.

sudo apt-get install python3-colcon-common-extensions python3-pip
sudo pip3 install rosdep
sudo rosdep init
rosdep update
mkdir -p ~/diablo_ws/src
cd ~/diablo_ws/src

#clone API source code
git clone https://github.com/DDTRobot/diablo_ros2.git
cd ~/diablo_ws
rosdep install -i --from-path src --rosdistro foxy -y

colcon build
source install/setup.bash

#before starting the node , please check of serial port in diablo_ctrl.cpp is correct.
ros2 run diablo_ctrl diablo_ctrl_node

#run controller python script
ros2 run diablo_teleop teleop_node 

Example 例子

1、开启第一个终端，输入以下命令，获取控制权限

ros2 run diablo_ctrl diablo_ctrl_node

执行成功之后终端输出一下信息：

打开另一个终端：输入以下命令，键盘控制

 ros2 run diablo_teleop teleop_node

执行成功之后终端输出一下信息: 注意： 操纵前需求遥控手柄进行关机，否则按下键盘无反应。

操作说明：

w：控制机器人向前移动。 （-1.0~+1.0米/秒）; （-1.6~+1.6米/秒Low-speed mode::High-speed mode::
s：控制机器人向后移动。 （-1.0~+1.0米/秒）; （-1.6~+1.6米/秒Low-speed mode::High-speed mode::
a：控制机器人左转。 （-5.0~+5.0 弧度/秒）Arbitrarily mode::
d：控制机器人右转。 （-5.0~+5.0 弧度/秒）Arbitrarily mode::
q：控制机器人向左倾斜。 （-0.2~+0.2弧度/秒）Standing mode::
e：控制机器人向右倾斜。 （-0.2~+0.2弧度/秒）Standing mode::
r：将机身倾斜角度调整为水平。Standing mode:
z：将机器人切换到站立模式。
x：将机器人切换到爬行模式。
v：用于提升机器人的控制模式。 （0 ~ 1）Position mode 0:
b：用于提升机器人的控制模式。 （-0.25 ~ +0.25 米/秒）Position mode 1:
n：用于机器人头部俯仰的控制模式。 （0 ~ 1）Position mode 0:
m：用于机器人头部俯仰的控制模式。 （-0.3~ +0.3 弧度/秒）Position mode 1:
h：站立模式下的最小高度。Position mode
k：站立模式下的中等高度。Position mode
j：站立模式下的最大高度。Position mode
u：控制机器人上仰。Position mode
i：将机身调整为水平。Position mode
o：控制机器人下仰。Position mode
f：太空步。dance mode
g：太空步结束。dance mode
c：跳跃模式。Jump mode
`：退出虚拟遥控器。

diablo ROS API说明

1.diablo_ctrl_node

diablo_ctrl_node节点包括它发布的Topic、订阅的Topic以便其他节点能够正确地与其交互。

2.可订阅的Topic接口

Topic 名称:

/diablo/MotionCmd
/diablo/sensor/Battery
/diablo/sensor/Body_state
/diablo/sensor/Imu
/diablo/sensor/ImuEuler
/diablo/sensor/Motors 

3.控制API

diablo控制封装成ros2 topic 形式让客户端能控制机器人运行服务

明细

功能概述：进入站立模式、控制站立姿态、控制高度、前进左右、pitch、roll .

Topic :/diablo/MotionCmd

Msg Type s-e：motion_msgs/msg/MotionCtrl

命令示例:

ros2 topic pub /diablo/MotionCmd motion_msgs/msg/MotionCtrl "{mode_mark: false, value: {forward: 0.0, left: 0.0, up: 0.0, roll: 0.0, pitch: 0.0, leg_split: 0.0}, mode: {pitch_ctrl_mode: false, roll_ctrl_mode: false, height_ctrl_mode: false, stand_mode: false, jump_mode: false, split_mode: false}}"

字段描述:

对于MotionCtrl消息中的mode_mark，将其设置为true意味着你正在发送模式设定命令，而不是直接的移动控制命令。在模式设定命令中，你可以设置机器人进入某个特定的操作模式，比如站立模式、跳跃模式等。例如：需要设定机器人进入站立模式并改变高度控制。可以发送以下命令：

msg->mode_mark = true;
 msg->mode.stand_mode = true;
 msg->value.up = 1.0;  //改变up 值从而改变高度
 motion_publisher->publish(msg);

假设不进行模式设定，意味着mode_mark设置false 。 更多控制示例参考：teleop.py

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4.IMU传感器信息

传感器信息包括IMU、电源系统、6个电机数据等数据的获取和调用

明细

IMU 数据

功能概述：获取快速的50hz imu 四元数、角速度、加速度等数据

Topic:/diablo/sensor/Imu

Msg Type s-e：sensor_msgs/msg/Imu

命令示例：ros2 topic echo /diablo/sensor/Imu

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IMU Euler 数据

功能概述：获取快速的50hz imuEuler pitch、roll、yaw 等数据

Topic:/diablo/sensor/ImuEuler

Msg Type s-e：ception_msgs/msg/IMUEuler

命令示例：ros2 topic echo /diablo/sensor/ImuEuler

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5.电机API

电机API用于获取六个电机的状态及腿长

明细

功能概况：读取六个电机状态信息及左右腿长

Topic :/diablo/sensor/Motors

Msg Type s-e：motion_msgs/msg/LegMotors

命令示例：ros2 topic echo /diablo/sensor/Motors

字段描述:

• header：用于更高级别的带时间戳的数据类型的标准元数据。此字段用于传递时间戳和坐标帧信息;
• enc_rev: 圈数;
• pos: 位置 ,单位rad;
• vel: 角速度，单位rad/s;
• iq: 电流，单位A;
• leg_length: 腿长，单位m;

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6.电源系统API

电源系统的API只能对电池信息等信息数据查看

明细

功能概况：订阅Topic反馈电源信息

Topic: /diablo/sensor/Body_state

Msg Type s-e： sensor_msgs/msg/Battery

命令示例：ros2 topic echo /diablo/sensor/Battery

字段描述:

• header：用于更高级别的带时间戳的数据类型的标准元数据。此字段用于传递时间戳和坐标帧信息;
• voltage: 电压，单位V;
• current: 母线电流 ,单位A;
• percentage: 剩余电量

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7.机器人状态信息

机器人状态信息反馈如异常、未初始化等等，可用于自查故障、警告等问题

明细

功能概况：订阅Topic反馈电源信息

Topic: /diablo/sensor/Body_state

Msg Type s-e： motion_msgs/msg/RobotStatus

命令示例：ros2 topic echo /diablo/sensor/Battery

字段描述:

• header：用于更高级别的带时间戳的数据类型的标准元数据。此字段用于传递时间戳和坐标帧信息;
• ctrl_mode_msg: 机器人控制状态
• robot_mode_msg: 机器人模式状态
• error_msg: 机器人错误状态码
• warning_msg:机器人警告状态码

状态代码

• ctrl_mode_msg = 1 ; sdk 控制控制权限模式

• robot_mode_msg = 2; 匍匐状态

• robot_mode_msg = 3 ; 站立状态

• robot_mode_msg = 4 ; 站立状态过渡到匍匐状态

• robot_mode_msg = 5 ; 匍匐状态过渡到站立状态

• error_msg = 2064384 ; 6个电机断连，如有其他状态码反馈DDT FAE 协助诊断解决，warning_msg 状态码 亦如此。

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FAQ

• [1 问题]
• [1 解决方法]

• 确保你在GitHub上clone的是basic分支的diablo_ros2
• 检查开发板与机器人控制板连接的40p线是否连接好或者存在虚接

• [2 问题]
• [2 解决方法]

• 解决方将diablo_ctrl.cpp 中Hal.init(“/dev/ttys3”)改为你的设备正确的端口,保存并重新编译。

Contents 目录

以下为Ros2 节点目录 :

• 机器人传感器感知模块

  机器人内置传感器

• 机器人SDK与通用方法模块

• 机器人控制交互模块

  获取机器人SDK控制权限

  捕获键盘输入信息

• ROS自定义消息模块

  机器人基础控制信息

• Ros可视化仿真模块

  Ros rviz2 gazebo simulation

  Rviz2 自定义遥控器界面

  电机角度转Rviz2显示角度