基于瑞芯微RK3576国产ARM八核2.2GHz A72 工业评估板——ROS2系统使用说明


本文主要介绍创龙科技TL3576-MiniEVM评估板演示基于Ubuntu的ROS系统(版本:ROS2 Foxy)使用说明,包括镜像编译、镜像替换,以及ROS系统测试的方法。适用开发环境如下。

Windows开发环境:Windows 10 64bit

Linux虚拟机环境:VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bit

U-Boot:U-Boot-2017.09

Kernel:Linux-6.1.115

ROS:ROS2 Foxy

ROS(Robot Operating System,下文简称"ROS")是一个适用于机器人的开源的元操作系统。它提供了操作系统应有的服务,包括硬件抽象,底层设备控制,常用函数的实现,进程间消息传递,以及包管理。它也提供用于获取、编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。

我司ROS系统源码基于ROS官方获取,并基于瑞芯微官方参考文档编译。更多详细信息请查看“6-开发参考资料Rockchip官方参考文档LinuxApplicationNote”目录下的《Rockchip_Instruction_Linux_ROS2_CN》文档。

请先按照调试工具安装、开发环境搭建相关文档,安装SecureCRT串口调试终端、VMware虚拟机等相关软件。无特殊说明情况下,本文默认使用Power IN/USB TO UART0作为调试串口,使用eMMC启动系统,通过路由器与PC机进行网络连接,请确保PC机、Ubuntu系统可正常访问互联网。

评估板简介

创龙科技TL3576-MiniEVM是一款基于瑞芯微RK3576J/RK3576高性能处理器设计的4核ARM Cortex-A72 + 4核ARM Cortex-A53 + ARM Cortex-M0国产工业评估板,Cortex-A72核心主频高达2.2GHz,Cortex-A53核心主频高达2.0GHz。评估板由核心板和评估底板组成,核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振等所有元器件以及评估底板元器件均采用国产工业级方案,国产化率100%。同时,评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案,国产化率约为99%(按元器件数量占比,数据仅供参考)。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,支持选配屏蔽罩,质量稳定可靠,可满足各种工业应用环境要求。

评估板引出2路Ethernet、2路USB、Micro SD、UART等通信接口,同时引出2路MIPI CSI、MIPI DSI、DP Display、HDMI OUT、MIC IN/HP OUT等音视频多媒体接口,支持4K@60fps H.265/H.264视频编码、8K@30fps H.265/4K@60fps H.264视频解码。

评估板体积小巧,尺寸为80mm*130mm,可作为卡片式电脑使用,且便于产品集成,方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。


评估板硬件资源图解1



评估板硬件资源图解2


ROS系统测试

请使用网线将评估板ETH1 RGMII网口、PC机连接至同一个路由器,执行如下命令,安装netifaces库。

Target#apt-get update

Target#apt-get install python3-netifaces


图 1


执行如下命令,配置评估板测试环境。

Target#export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target#source /opt/ros/local_setup.sh


图 2


执行如下命令,创建Log目录,用于保存ROS程序运行的Log。

Target#mkdir -p /root/.ros/log


图 3


基于Python的通信功能测试

执行如下命令,启动ROS节点订阅消息。

Target#ros2 run demo_nodes_py listener &


图 4


执行如下命令,启动ROS节点发布消息,实现订阅消息节点与发布消息节点之间的通信。此时评估板串口调试终端将会打印两节点间通信的信息,如下图所示。按"Ctrl + C"可退出测试程序,即让发布消息的节点退出。

Target#ros2 run demo_nodes_py talker


图 5


执行如下命令,查看并根据系统进程号关闭所有ROS节点。进程号请以实际情况为准。

Target#ps -a

Target#kill 1667

Target#kill 1668


图 6


基于C++的通信功能测试

执行如下命令,启动ROS节点订阅消息。

Target#ros2 run demo_nodes_cpp listener &


图 7


执行如下命令,启动ROS节点发布消息,实现订阅消息节点与发布消息节点之间的通信。此时评估板串口调试终端将会打印两节点间通信的信息,如下图所示。按"Ctrl + C"可退出测试程序,即让发布消息的节点退出。

Target#ros2 run demo_nodes_cpp talker


图 8


执行如下命令,根据系统进程号关闭所有ROS节点。进程号请以实际情况为准。

Target#ps -a

Target#kill 1765

Target#kill 1766


图 9


turtlesim(小海龟)测试

请使用HDMI线将HDMI显示器与评估板HDMI OUT接口连接。然后执行如下命令,配置评估板测试环境。

执行如下命令,后台运行小海龟程序。

Target#ros2 run turtlesim turtlesim_node &


图 10


图 11

执行如下命令,发布话题消息,使小海龟转圈。

Target#ros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"


图 12


参数解析:

(1) ros2 topic pub:发布消息到主题;

(2) --rate 1:发布消息速率,设置为1次每秒;

(3) /turtle1/cmd_vel:主题名称;

(4) geometry_msgs/msg/Twist:发布消息类型;

(5) {linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}:发布消息的内容,线速度(linear)为x方向上的2.0、角速度(angular)为z轴方向上的1.8。


图 13


ROS开发

请先参考《Ubuntu系统使用手册》文档“SDK安装”章节正确安装SDK。本小节主要演示基于Ubuntu的ROS系统编译与镜像制作方法。

开发环境搭建

打开Ubuntu终端,执行如下命令,安装编译所需的colcon工具。

Host#sudo apt-get install curl

Host#curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/dirk-thomas/vcstool/script.deb.sh | sudo bash

Host#sudo apt update

Host#sudo apt-get install -y python3-pip python3-rosdep2 python3-rosinstall-generator python3-vcstool build-essential

Host#pip3 install -U colcon-common-extensions

Host#pip3 uninstall empy

Host#pip3 install empy==3.3.4


图 14


图 15


图 16


图 17


图 18


图 19


执行如下命令,配置环境变量。

Host#export PATH=${PATH}:/home/tronlong/.local/bin


图 20


编译ROS软件包

请根据交叉编译工具链实际解压路径,执行如下命令,配置交叉编译工具链。

Host#source /home/tronlong/RK3576/rk3576_linux6.1_release/ubuntu/environment


图 21


执行如下命令,创建ROS软件包的工作目录,并进入该目录,目录可命名为任意名称。

Host#mkdir ros2_project_test

Host#cd ros2_project_test


图 22


执行如下命令,创建ROS软件包源码目录,并进入该目录。

Host#mkdir src

Host#cd src


图 23


执行如下命令,在源码目录下生成my_package包。本案例以构建CPP功能包为例,如需构建Python功能包可将参数ament_cmake改为ament_python。

Host#ros2 pkg create --build-type ament_cmake --node-name my_node my_package


图 24


参数解析:

--build-type ament_cmake :指定软件包的构建类型为ament_cmake;

--node-name my_node:为软件包指定了一个my_node节点;

--my_package:软件包的名称为my_package。

完成构建后,ROS软件包源码目录结构如下所示。可根据实际需要对"my_package/src/my_node.cpp"进行修改。


图 25


返回ROS软件包工作目录,编译软件包。

Host#cd ..

Host#colcon build


图 26


编译完成后在当前目录下生成如下目录,目录内容如下表所示。


图 27


ROS软件测试

请将完成编译的ROS软件包中install目录拷贝至评估板文件系统"/opt/ros/"目录下,执行如下命令配置ROS的运行环境与命令行工具。

Target#export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros

Target#source /opt/ros/local_setup.sh


图 28


执行如下命令,加载ROS软件包环境。

Target#export COLCON_CURRENT_PREFIX=/opt/ros/install

Target#source /opt/ros/install/local_setup.sh


图 29


执行如下命令,运行ROS软件包,可以看到当前ROS软件包程序运行打印结果。

Target#ros2 run my_package my_node


图 30
最后编辑于
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