ROS 十三、ROS手柄通信

由于在学习过程中有使用手柄的需要，且期间也出现了一系列问题，故在此记录一下手柄在ros上的使用，以便于大家快速上手。

在此强调一下本次运行环境：

操作系统：ubuntu18.04
ROS版本：melodic
手柄：我使用的是有线免驱的普通pc手柄

一、手柄连接

在手柄接上电脑后，在linux命令行输入下述语句：

ls /dev/input/

可以得到各种输入设备的信息。大致如下：

by-id    event0  event2  event4  event6  event8  mouse0  mouse2  uinput
by-path  event1  event3  event5  event7  js0     mice    mouse1

在其中只要找到jsX类型的设备即为连接成功，如js0，js1等等。

查询手柄的执行权限，jsX要换成具体的设备编号，如js0：

ls -l /dev/input/jsX

可以看到如下输出：

crw-rw-r--+ 1 root input 13, 0 10月 10 21:00 /dev/input/js

为手柄添加执行权限：

sudo chmod a+rw /dev/input/js0

使用如下语句测试手柄，确保用户在使用手柄的时候，电脑能够捕获手柄输入的信息：

sudo jstest /dev/input/js0

当按下手柄按钮的时候，命令行界面能够读到数据，则证明手柄的输入是有效的。

二、下载驱动

方法一

直接下载驱动包

sudo apt install ros-melodic-joy
sudo apt install ros-melodic-joystick_driver

然后运行roscore，尝试在连接好手柄后，运行下述内容：

rosrun joy joy_node

如果没有出现任何异常，恭喜你，可以进入第三个环节。

如果你发现这个安装方式无法满足你的需求，请看方法二

方法二

https://github.com/ros-drivers/joystick_drivers

在上述代码仓下载代码包：

git clone https://github.com/ros-drivers/joystick_drivers

然后复制到/opt/ros/melodic/share/目录下：

sudo cp -r joystick_drivers /opt/ros/melodic/share/

然后在自己的工作空间进行catkin_make即可

三、代码

本次实践，采用游戏手柄，控制小海龟的运动。

本次暂时只提供c++的代码：

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <sensor_msgs/Joy.h>

class TeleopTurtle
{
public:
    TeleopTurtle();

private:
    // 处理手柄发送过来的信息
    void callback(const sensor_msgs::Joy::ConstPtr &joy);
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub;
    ros::Publisher pub;
    // 用来接收launch文件中设置的参数，绑定手柄摇杆、轴的映射
    int axis_linear, axis_angular;
};

TeleopTurtle::TeleopTurtle()
{
    nh.param<int>("axis_linear", axis_linear, 1);
    nh.param<int>("axis_angular", axis_angular, 2);

    pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 1);
    sub = nh.subscribe<sensor_msgs::Joy>("joy", 10, &TeleopTurtle::callback, this);
}

void TeleopTurtle::callback(const sensor_msgs::Joy::ConstPtr &joy)
{
    geometry_msgs::Twist vel;
    // 将手柄摇杆轴拨动时值的输出,赋值给乌龟的线速度和角速度
    vel.linear.x = joy->axes[axis_linear];
    vel.angular.z = joy->axes[axis_angular];
    ROS_INFO("当前线速度为:%.3lf | 角速度为:%.3lf", vel.linear.x, vel.angular.z);
    pub.publish(vel);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    setlocale(LC_ALL, "");
    ros::init(argc, argv, "teleop_turtle");
    TeleopTurtle teleopTurtle;
    ros::spin();
    return 0;
}

在cmakelist中添加编译信息：

add_executable(teleop_turtle src/teleop_turtle.cpp)

target_link_libraries(teleop_turtle
  ${catkin_LIBRARIES}
)

launch文件：

<launch>
    <!-- 启动乌龟节点 -->
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node"/>
    
    <!-- 启动我们创建的手柄控制乌龟节点 -->
    <node pkg="teleop_turtle" type="teleop_turtle" name="teleop_turtle" output="screen"/> 
    
    <!-- 向参数服务器写入参数 -->
    <param name="axis_linear" value="1" type="int"/>
    <param name="axis_angular" value="3" type="int"/>
    
    <!-- 启动手柄节点，respawn="true"表示节点挂掉时会自动重启 -->
    <node respawn="true" pkg="joy" type="joy_node" name="joystick" />
</launch>