Архитектура управления роботом.

Начинаем с того, что создаем просто папки в своей файловой системе вложенные вдруг в друга .
Каждая папка - это будущий пакет ROS2, который будет выполнять свою глобальную задачу. Название многих пакетов закреплены договоренностями. Почти все папки можно называть как угодно, но будет не понятно, что они делают

1️⃣ Все папки вложены в "src". Такие вещи как части обязательной договоренности в архитектуре.
2️⃣ Формировать эти пакеты и наполнять их можно работая через Windows.
3️⃣ А вот скомпилировать их и проверить работоспособность из под Windows 11 уже не получится.
4️⃣ Понадобится Linux система, либо хотя бы Windows 10 на которые нужно установить ROS2, инструкция по установке которого очень подробна на их сайте https://docs.ros.org/en/jazzy/Installation.html
5️⃣ На WSL2 (windows for linux) ROS2 устанавливается без проблем. Но ROS2 использует GUI (интерфейсные окна) для отладок и управления, а их нет из "коробки" на WSL2. Поэтому не стоит. Еще есть возможность поставить на Windows 10 через Visual Studio 2019. Нужно настроить зависимости по инструкции на сайте. Этот вариант не пробовал. Но я выбираю поставить полноценный Linux рядом с Windows.
6️⃣ У ROS2 очень много версий. Сейчас они выходят каждый год в мае. Есть версии с долгой поддержкой и с короткой. Я буду использовать последнюю долгосрочную Jazzy Jalisco
7️⃣ Версии не сильно отличаются друг от друга, но иногда меняются названия функций или добавляются переменные. Код с прошлой версии может легко не собраться без рефакторинга. (Самый значительный переход был при ROS -> ROS2)
8️⃣ Каждая сборка ROS2 указывает какая Linux ей нужна. Они поддерживают несколько Linux систем. В первую очередь они нацелены на Ubuntu. Я ставлю Ubuntu Noble (24.04)

По мере продвижения буду описывать какую функцию выполняет каждый пакет.

#робот #ros2 #опыт

2️⃣ Пакет: hardware

Задача этого пакета быть входной точкой взаимодействия всей архитектуры ROS2 с реальными физическими объектами - например, моторами

И самое сердце этого всего - плагин написанный на С++. В моем случае bldc_driver.cpp. Там описано примерно следующее:

⭐ как принять сообщения по CAN линии, и как их сохранять.
⭐ как отправлять рассчитанные значения планировщиком в CAN
⭐ как интерпретировать эти сообщения, что к какому узлу, описанному в description относится.
⭐ что делать при старте робота. В моем случае телеметрия не шлется без первичного запроса. Именно этот запрос рассылается на старте
⭐ любая низкоуровневая логика на С++. У меня идет "прозвон" всех движков. Если от кого-то нет ответа, он исключается из рассылки.

👋 Про нейронки
В среднем этот файл на 200 строчек кода. И после отладок и проверок LLM модели справляются, чтобы реализовать всю желаемую логику. Достаточно верхнеуровнево понимать как все работает в рамках этого плагина.

😱
А вот дальше...на следующих пакетах бесплатные LLM нещадно галлюционируют и не справляются с согласованием такого большого количества структурных элементов. В первую очередь это из-за проблемы разрозненной документации ROS2. Которая содержит в себе и куски из ROS1, и пересечения из разных выпусков. И огромное количество способов построить все связи...

Сделал новую итерацию в прошивке движков.

Посылки стали чаще и содержат больше полезной информации
📥📤

Вот такая информация теперь в каждой посылке, не считая ключа:
ID=5 ANGLE=1.7278, SPEED=0.0374
ID=5 ANGLE=1.7278, SPEED=0.0371
ID=5 ANGLE=1.7278, SPEED=0.0366

Предыстория:
После проверки моей прошивки, при работе с управлением по ROS2 через ros2_control. Решил прокачать низкий уровень. И так все работало. Но прошлая версия работала в максимально экономном режиме, нагружая линию на 2% от пропускной способности линии.

Факты:
⭐ поднял скорость рассылки каждого движка о своем состоянии на линию до 20Гц.
⭐ расширил посылки и теперь по CAN передается одновременно и позиция двигателя и его скорость. Раньше была только позиция. Точность сообщений 0.0001 радиана. В то время как точность энкодера всего 0.0015 радиан. Даже сейчас точность сообщений избыточна.
итоговая длина полезного сообщения DLC = 7. Длина не расширенной CAN посылки DLC = 8. Это значит, что у меня еще есть один байт на какую-нибудь информацию.
⭐ перевел аварийную блокировку с угла на скорость. Производная величина выглядит более надежной.
⭐ на скорость сразу добавил фильтр сглаживания, а то прямые сообщения скорости от энкодера не юзабельны.

Не вдаваясь в остальные подробности, в конечном итоге линия будет загружена где-то на 10%.

🤪
Полная сборка ROS2

Возможно для кого-то из подписчиков дойти до такого состояния обыденность. Но
меня лично впечатляет такая визуализация.

В обратную сторону от планировщика к двигателю пока не получается хорошо. Надо как-то все согласовать, а то движок в защиту уходит от дискретных команд с рывками, которые направляет планировщик.

P.S. Визуализируется реальное выходное звено, как оно будет после редуктора.

#робот #тесты

💡

Не знаю законно ли так делать, но зато 120 Ом для CAN и ждать доставки не надо.

И нет это не временное решение 🫠

Если это конечно поможет.

Ниже для тех кто не понимает, что тут вообще происходит.
👇👇👇

———

В общем чтобы линия по протоколу CAN (как например Ethernet тоже один из видов протокола обмена информацией) работала, нужно чтобы в начале и в конце было сопротивление, причем строго согласованное, потому что без этого может происходить дичь на линии. Представьте, что вы отправляете запрос поиска в Интернете «заказать раскладу таро» а в ответ получаете сайт с тестом на IQ. Вот у меня сейчас также. Просишь двигатель приехать в одну точку, а он приезжает туда снова и снова и больше слушать ничего не хочет.