本文章主要参考超核电子官方资料下的ROS readme文档。通过官方的评估板USB线接入 Ubantu虚拟机上的ROS来实现IMU数据读取。 需要提前安装好Ubantu 16.04和 ROSKinetis并对 ROS有基本的了解。
官方例程地址:https://github.com/hipnuc
ROS串口例程
本文档介绍如何在ROS下来读取HI226/HI229的数据，并提供了c++语言例程代码，通过执行ROS命令，运行相应的节点，就可以看到打印到终端上的信息。
- 测试环境：Ubuntu16.04
- ROS版本：ROS Kinetic Kame
- 测试设备：HI226 HI229
1. 安装USB-UART驱动
Ubuntu 系统自带CP210x的驱动，默认不需要安装串口驱动。将调试版连接到电脑上时，会自动识别设备。识别成功后，会在dev目录下出现一个对应的设备:ttyUSBx
检查USB-UART设备是否被Ubantu识别：
- 打开命令行(ctrl + alt + t)
- 输入 ls /dev 查看是挂载成功USB转串口设备
- 查看是否存在 ttyUSBx 这个设备文件。x表示USB设备号，由于Ubuntu USB设备号为从零开始依次累加，所以多个设备每次开机后设备号是不固定的，需要确定设备的设备号。下图为没有插入HI226/HI229评估板时的dev设备列表，这个时候，dev目录下并没有名为 ttyUSB 文件
- 插入USB线，连接调试板，然后再次执行ls /dev。 dev目录下多了一个设备, 如图：
ttyUSB0 文件就是调试版在ubuntu系统中生成的设备(后面的数字是不固定的，有可能为 ttyUSB1 或 ttyUSB2)
- 打开USB设备的可执行权限：
$ sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
2. 安装ROS serial软件包
本例程依赖ROS提供的serial包实现串口通信.
- 首先执行如下命令，下载安装serial软件包：
$ sudo apt-get install ros-kinetic-serial
- 然后输入
roscd serial命令，进入serial下载位置，如果安装成功，就会出现如下信息：
$:/opt/ros/kinetic/share/serial
3. 编译serial_imu_ws工作空间
- 打开终端进入/examples/ROS/serial_imu_ws 目录
- 执行catkin_make命令，编译成功后出现完成度100%的信息。
4. 修改串口波特率和设备号
- 在Ubuntu环境中，支持的波特率为115200, 460800, 921600。本例程使用的默认波特率是115200，默认打开的串口名称是/dev/ttyUSB0
- 如果您需要更高的输出频率，请编辑serial_imu.cpp文件，修改serial_imu.cpp文件中的宏定义，改为其他波特率。
#define IMU_SERIAL "/dev/ttyUSB0"
#define BAUD 115200
注意修改后需要回到serial_imu_ws目录下，重新执行catkin_make命令
5. 显示数据
本例程提供了三种查看数据方式：
- 第一种方式是显示所有的数据信息，通过printf把imu上传的所有的信息都打印到终端上，便于查看数据。
- 打印ROS标准imu_msg 数据
- rviz工具实现可视化
5.1：输出IMU原始数据
- 打开另一个终端，执行
roscore开启ROS
- 回到serial_imu_ws文件夹下 执行
$ source devel/setup.bash
- 执行启动rosrun 启动接受程序
$ rosrun serial_imu serial_imu
执行成功后，就可以看到所有的信息：
Devie ID: 0
Run times: 0 days 3:26:10:468
Frame Rate: 100Hz
Acc(G): 0.933 0.317 0.248
Gyr(deg/s): -0.02 0.30 -0.00
Mag(uT): 0.00 0.00 0.00
Eul(R P Y): 52.01 -66.63 -60.77
Quat(W X Y Z): 0.770 0.066 -0.611 -0.172
Pleaes enter ctrl + 'c' to quit....
5.2：输出ROS标准 Imu.msg
- 在windows系统下进行配置模块，使能加速度、角速度、四元数输出。
- 使用Window下 Uranus上位机进行配置：先把模块连接到PC机上。然后使用Uranus工具进行 连接对应的com口，点击 工具 ---> 配置模块，在协议配置区域，可以在老协议中勾选 加速度 、 角速度 、 四元数 ，或者是选择新协议的 IMU数据集合 。勾选好之后，点击 写入配置 ，接收区最后显示 ok ，说明配置成功。在关闭配置窗口上，看一下数据显示区域，最后确认一下，加速度、角速度、四元数是否正确输出。执行
roslaunch imu_launch imu_msg.launch命令。执行成功后，就可以看到ROS定义的IMU话题消息：
header:
seq: 595
stamp:
secs: 1595829903
nsecs: 680423746
frame_id: "base_link"
orientation:
x: 0.0663746222854
y: -0.611194491386
z: -0.17232863605
w: 0.769635260105
orientation_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
angular_velocity:
x: 0.0851199477911
y: 0.0470183677971
z: 0.00235567195341
angular_velocity_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
linear_acceleration:
x: 0.93323135376
y: 0.317857563496
z: 0.247811317444
linear_acceleration_covariance: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
5.3：rviz可视化
知乎视频www.zhihu.com
- 安装ROS rviz插件
- 同上节，使能模块四元数输出
- 进入serial_imu_ws，执行
roslaunch imu_launch imu_rviz.launch命令，执行成功后，rviz工具被打开。 - 先点击左下角的Add标签，然后在弹出窗口中，选择 By display type标签，查找rviz_imu_plugin；找到之后，选择它下面的imu标签，点击OK, 这时，我们可以看到rviz的左侧的展示窗口中已经成功添加上了Imu的标签。在FixedFrame中填入base_link 。topic中添加 /IMU_data。这时，可以看到坐标系随传感器改变而改变。
可以从这里下载rviz的工具：
git clone -b indigo https://github.com/ccny-ros-pkg/imu_tools.git
6. FAQ
- 如果在执行
rosrun serial_imu serial_imu时候，出现如下错误：
这是由于没有配置环境的原因导致的，解决办法就是在当前终端执行source ~/serial_imu_ws/devel/setup.bash命令。但是这个办法并不能一次性解决，每次开启一个终端，运行新节点都需要为该终端设置环境变量。所以按照如下方式，可以不用这么麻烦： 执行gedit ~/.bashrc命令，打开一个文件，然后在这个文件的末尾加入ROS程序注册命令。(serial_imu_ws_dir为serial_imu_ws所在目录)
$ source <serial_imu_ws_dir>/devel/setup.bash
- 串口打开失败，权限不够。执行chmod命令，开启权限。
$ sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
