主要内容

从Simulink®生成独立ROS节点金宝app

此示例使用：

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此示例显示了如何从Simulink模型生成和构建独立ROS节点。金宝app

介绍

在此示例中，配置模型以为独立ROS节点生成C ++代码。然后，您在Ubuntu®Linux®系统上构建并运行ROS节点。

先决条件

  • 此示例需要Simulink Coder™和嵌金宝app入式编码器™。

  • 建立和运行生成的C ++代码需要安装具有ROS和SSH服务器的Ubuntu Linux系统。您可以使用自己的Ubuntu ROS系统，或者您可以使用用于机器人系统工具箱™示例的Linux虚拟机（参见开始凉亭和模拟的火炬有关说明）。

  • 点评审查反馈控制ROS的机器人例子。

配置代码生成模型

配置模型以为独立ROS节点生成C ++代码。该模型是在中引入的比例控制器反馈控制ROS的机器人例子。

  • 打开RobotController.slx.。单击链接或运行RobotController.在命令窗口中。

  • 在里面准备部分罗斯选项卡，单击硬件设置打开硬件实现配置参数对话框的窗格。这硬件板设置部分包含特定于生成的ROS包的设置，例如包含在内的信息package.xml.文件。改变维护者名称至ROS示例用户。

  • 该模型使用可变大小的数组。启用可变大小信号的代码生成，检查可变尺寸信号在下面代码>接口>软件环境。如果是可变尺寸信号选项不可见，选中该选项，使用嵌入式编码器功能在硬件实现>高级参数。

  • 在里面求解器配置参数对话框的窗格，确保求解器类型设定为固定步骤和集合固定阶梯至0.05。在生成的代码中，固定步长定义用于模型更新循环的实际时间步长（以秒为单位）（参见执行模型生成的代码（金宝appSimulink编码器））。它可以使其更小（例如，0.001或0.0001），但对于电流目的是0.05就足够了。

配置与ROS设备的连接

一种ROS设备是否安装了ROS的任何Linux系统，都能够构建和运行ROS节点。如果您有Simulink金宝app编码器，则可以为独立ROS节点生成代码。如果您的系统连接到ROS设备，则Simulink还可以将生成的代码传输到ROS设备，构建可金宝app执行文件，并运行生成的ROS节点（这被称为“部署”ROS节点）。

在此任务中，您可以决定是否要为ROS节点生成代码，或者是否要在ROS设备上构建并运行它。如果连接到ROS设备，则可以将Simulink配置为将其作为ROS节点的部署目标。金宝app

  • 在下面造型选项卡，单击模型设置。

  • 在里面硬件实现配置参数对话框，请选择一个建立动作在下面硬件板设置>目标硬件资源>组>构建选项。所选构建操作会影响模型时Simulink的行为。金宝app没有任何（默认设置）仅生成ROS节点的代码，而无需在外部ROS设备上构建它。建立和装载生成代码，将其传输到外部设备并构建ROS节点可执行文件。如果你选择建立和运行，生成的节点可执行文件在构建末尾自动启动。

  • 设定建立动作至建立和运行。

  • 配置与外部ROS设备的连接。在下面罗斯标签，来自部署到下拉，点击管理远程设备。这将打开连接到ROS设备对话。在此对话框中，您可以输入Simulink需要部署ROS节点的所有信息。金宝app这包括ROS设备，登录凭据和Catkin工作区的IP地址或主机名。改变Catkin工作区至〜/ catkin_ws_test.。

ROS文件夹是ROS设备上ROS安装的位置。如果未指定此文件夹，则设置测试（请参阅下一步）尝试为您确定正确的文件夹。

  • 如果ROS设备已打开并可从您的计算机访问，可以通过单击验证连接设置测试。如果找到问题，测试验证了Simulink诊断查看器中的每个设备设置和显示警告和错误。金宝app如果可能，测试也表明如何修复问题。点击测试现在。

  • 最有可能，Catkin Workspace〜/ catkin_ws_test.目标设备上不存在。测试检测到此问题，并建议创建文件夹并初始化工作区。点击使固定自动应用此操作。几秒钟后，您应该看到一个绿色的注意，该文件夹已成功创建。在下图中，您可以看到成功创建文件夹的示例。要验证Catkin工作空间现在可用，请单击测试在“连接设置”对话框中再次。警告已消失，Catkin工作区已准备好构建您的ROS节点。

  • 更改设备连接设置并测试它们，直到没有显示其他警告或错误。如果可以自动修复设置，Simulink会通过显示金宝app使固定按钮。一旦您有一个很好的设置，请单击好的在“连接设置”对话框中，以保存设置。

连接设置不具体到单个模型，但适用于Simulink中的所有ROS模型。金宝app

生成C ++ ROS节点

为独立ROS节点生成代码，并在ROS设备上自动传输，构建和运行它。使用ROS设备上运行的ROS主站锻炼生成的ROS节点。

1。在MATLAB®中，将当前文件夹更改为具有写入权限的临时位置。

2。代码生成过程首先准备模拟模型，以确保所有块都被正确初始化。此准备需要与ROS Master有效连接。

在Matlab中，您可以使用Rosdevice.对象在ROS设备上启动ROS主机。如果您提供没有参数，Rosdevice.使用您在Simulink对话框中输入的设备连接设置来连接到ROS设备。金宝app

d = rosdevice runco​​re（d）;

3.用罗斯尼特要将MATLAB连接到ROS设备上的ROS主站：

罗斯尼特（D.DeviceAddress）

4.告诉Sim金宝appulink将与Matlab相同的ROS连接设置。在下面模拟标签，in.准备部分，选择ROS网络。设置ROS Master（ROS 1）和节点主机网络地址默认。

您只需每个Matlab会话执行步骤2 - 4，而不是每次生成ROS节点时才执行步骤2 - 4。

5。在下面罗斯选项卡，单击部署>构建和运行。如果您收到关于总线类型不匹配的任何错误，请关闭模型，清除Base Matlab工作区的所有变量，然后重新打开模型。

点击一下查看诊断链接在模型工具栏底部，以查看构建过程的输出。

6。一旦代码生成完成，ROS节点将在ROS设备上传输到Catkin工作空间。该节点在那里构建并开始自动运行。

生成的节点连接到ROS设备上运行的ROS主站。

7。用rosnode.要列出所有运行节点是ROS网络。“RobotController”应在显示的节点列表中。

rosnode.列表

您可以使用叛逆要验证已部署的节点在ROS主题上发布数据以控制机器人运动：

叛逆信息/ mobile_base /命令/速度

运行并验证ROS节点

使用新建的ROS节点运行并使用基于MATLAB的机器人模拟器验证其行为。

1。在matlab，类型examplehelper金宝appsimulinkrobotros.启动机器人模拟器。模拟器自动连接到ROS设备上运行的ROS主站。如果要连接到基于凉亭的机器人仿真，请参阅从Simulink®连接到启用ROS的机器人金宝app。

sim = examplehelper金宝appsimulinkrobotros.

2。验证模拟机器人是否朝向目标移动（所期望的职位模型中指定的常量）。一旦达到目标[-10,10]，机器人停止。

3.点击重置仿真将机器人的位置重置为[0,0]。机器人开始立即向目标位置移动。

4.在MATLAB中，您可以使用Simulink生成的ROS节点金宝appRosdevice.目的。部署Simul金宝appink模型后，您可以使用Rosdevice.要在任何时候运行和停止节点，而无需在Simulink中重建它。金宝app

这availablenodes.属性显示已部署的RobotController节点。您可以通过调用来验证节点正在运行Isnoderunning.功能。

d = rosdevice.

Isnoderunning（D，'robotController'）

5。停止ROS节点运行。

stopnode（D，'robotController'）Isnoderunning（D，'robotController'）

6。点击重置仿真仿真窗口中的按钮。机器人保持在位置[0,0]并且不会移动。

  • 现在重新启动节点。

runnode（D，'robotController'）

  • 机器人应该再次开始朝向目标位置移动。

7。完成验证后，您可以按如下方式清理系统状态。

  • 停止在目标设备上运行的节点

stopnode（D，'robotController'）

  • 在主机上，关闭机器人模拟器图窗口和类型Rosshutdown.在matlab命令行。

Rosshutdown.

高级主题和故障排除

在Simulink中指定ROS网络设置金宝app：默认情况下，Simulin金宝appk使用ROS连接设置罗斯尼特在matlab。要覆盖这些设置，请在Simulink中指定ROS连接设置。金宝app在下面模拟标签，in.准备部分，选择ROS网络并设置ROS主站和节点主机网络地址：

生成的C ++代码存档：无论如何建立动作您选择（无，构建和加载，构建和运行），Simulink始终在当前文件夹中生成两个文件：包含C ++源金宝app代码（我们的示例中的RobotController.tgz）的存档和用于提取和构建C ++代码的shell脚本手动（build_ros_model.sh）。如果MATLAB计算机未连接到ROS设备，则可以手动传输文件并在那里构建它们。

处理器特定生成的代码：如果您使用来自其他产品的块（例如计算机Vision Syst下载188bet金宝搏embox™），则生成的代码可以包括特定于处理器的优化，这些优化会导致在Linux上构建ROS节点时的编译问题。在这些情况下，您需要让Simulink知道编译生成的代码的平台。金宝app你可以通过这个硬件实现模型配置参数对话框的窗格。

在Matlab运行ROS Master：在上面的示例中，您连接到ROS设备上的ROS主站。或者，您可以在Matlab中创建ROS主。用罗斯尼特在matlab命令行：

罗斯尼特（'nodehost'，<计算机的IP地址>）

例如，如果主计算机的IP地址为172.28.194.92，请使用以下命令：

罗斯尼特（'nodehost'那'172.28.194.92'）

这nodehost.设置对于确保生成的ROS节点能够与MATLAB上的主设备通信非常重要。笔记：生成的ROS节点将使用nodehost.IP地址要与MATLAB中的全局ROS节点进行通信，因此请确保从ROS设备访问指定的IP地址（例如，使用p）。看看连接到ROS网络有关其意义的更多细节的示例nodehost.环境。

任务模式：S金宝appimulink可以为多任务或单任务模式生成代码（请参阅基于时间的调度和代码生成（金宝appSimulink编码器））。默认情况下，生成的ROS代码使用单个任务模式（所有速率的单个线程）而无需实时调度。这允许生成的ROS代码没有苏达特权，但可能导致更少的可预测性能。

如果需要更具可预测的性能，则可以配置模型以使用多任务。在里面求解器配置参数的窗格对话框启用将每个离散率视为单独的任务启用多任务。在生成的代码中，这为模型中的每个速率创建一个单独的线程，并使用线程的优先顺序调度。

要运行ROS节点，您需要在ROS设备上具有管理权限。金宝appSimulink自动检测当模型部署到目标设备时的权限是否不足。

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