RRC 控制板（STM32） 經由 UART 接入 micro-ROS Agent

 

將 RRC 控制板（STM32） 經由 UART 接入 micro-ROS Agent，在 ROS 2 中成為可接收 /cmd_vel 指令的底盤控制節點

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📦 系統架構圖

csharp
[ROS 2 Host PC]
   |
   |  /cmd_vel (Twist msg)
   |
[micro-ROS Agent ←—— UART (USB-to-Serial)]
   |
[STM32F407VET6 + FreeRTOS + RRC 控制程式]
   |
   └── 控制馬達轉動

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🧱 1. 在 STM32 上建立 micro-ROS Node (FreeRTOS)

📁 micro-ROS 應用範例目錄：

bash
firmware/freertos_apps/micro_ros_app/
└── app.c        ← 放置你的應用程式

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📄 app.c：接收 /cmd_vel 並控制底盤

c
#include <rcl/rcl.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <geometry_msgs/msg/twist.h>

#include "rmw_microros/rmw_microros.h"
#include "differential_chassis.h"   // 假設你用差速底盤

rcl_subscription_t cmd_vel_sub;
geometry_msgs__msg__Twist cmd_vel_msg;

void cmd_vel_callback(const void * msgin) {
    const geometry_msgs__msg__Twist * msg = (const geometry_msgs__msg__Twist *)msgin;
    float linear = msg->linear.x;
    float angular = msg->angular.z;

    // 呼叫 RRC 提供的底盤函式（以差速底盤為例）
    diff_chassis_move(linear * 1000, 0, angular * 1000);  // 單位放大為 PWM
}

void appMain(void * arg) {
    rcl_allocator_t allocator = rcl_get_default_allocator();
    rclc_support_t support;
    rcl_node_t node;
    rclc_executor_t executor;

    // 初始化 micro-ROS
    rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator);
    rcl_node_init_default(&node, "rrc_chassis_node", "", &support);

    // 建立 /cmd_vel 訂閱
    rcl_subscription_init_default(
        &cmd_vel_sub,
        &node,
        ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(geometry_msgs, msg, Twist),
        "cmd_vel");

    rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator);
    rclc_executor_add_subscription(&executor, &cmd_vel_sub, &cmd_vel_msg, &cmd_vel_callback, ON_NEW_DATA);

    while (1) {
        rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(10));
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
    }
}

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🔌 2. micro-ROS Transport 設定（使用 UART）

📄 platformio.ini 或 transport.c 裡設定 UART

c
#define RCC_USART_TX_PIN   GPIO_PIN_2  // 假設使用 USART2
#define RCC_USART_RX_PIN   GPIO_PIN_3
#define RCC_USART_INSTANCE USART2

📄 rmw_microros_transport.c

c
bool rmw_uros_platform_serial_open(...) {
    return stm32_uart_open("/dev/serial0", 115200);  // 實際底層 API
}

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🖥️ 3. 在 ROS 2 主機上啟動 micro-ROS Agent

bash
# 連接 ttyACM0、USB 或 UART
ros2 run micro_ros_agent micro_ros_agent serial --dev /dev/ttyACM0

成功時顯示：

less
[INFO] [micro_ros_agent]: Client connected
[INFO] [micro_ros_agent]: Successfully negotiated

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🚀 4. 測試 ROS 2 發送 /cmd_vel

bash
ros2 topic pub /cmd_vel geometry_msgs/Twist "{linear: {x: 0.2}, angular: {z: 0.5}}"

STM32 應該會根據這個資料來執行馬達控制。

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🧩 5. 整合到 RRC 的程式架構

你只需把上面 cmd_vel_callback() 中的 diff_chassis_move() 換成你原本的馬達控制介面即可，保留 micro-ROS 接收指令功能。

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📁 參考資料與工具

資源	說明
micro-ROS setup tool	用來建立 firmware
RMW Micro XRCE-DDS	micro-ROS 使用的底層通訊
ROS 2 Twist msg	/cmd_vel 格式參考

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✅ 結語

你現在可以讓 RRC 控制板成為一個「接收 ROS 2 /cmd_vel 指令的底盤控制器」，並保有原本 FreeRTOS + 馬達控制邏輯，具備更高擴展性！

如果你想我幫你整合：

• ✅ FreeRTOS 工程樣板

• ✅ micro-ROS + UART transport

• ✅ 差速或 Ackermann 控制介面封裝

我可以直接幫你產生一份工程目錄結構與範例。要我幫你建嗎？😎