Документация

Введение

Поддержка Simulink Операционной системы робота (ROS) позволяет вам создать модели Simulink, которые работают с сетью ROS. ROS является коммуникационным слоем, который позволяет различным компонентам системы робота обмениваться информацией в форме сообщений. Компонент отправляет сообщение путем публикации его к конкретной теме, такой как "/одометрия". Другие компоненты получают сообщение путем подписки на ту тему.

Поддержка Simulink ROS включает библиотеку блоков Simulink для отправки и получения сообщений для обозначенной темы. Когда вы моделируете модель, подключения Simulink к сети ROS, которая может работать на той же машине как Simulink или в удаленной системе. Если эта связь устанавливается, сообщения обменов Simulink с сетью ROS, пока симуляция не отключена. Если Simulink Coder™ установлен, можно также сгенерировать Код С++ для автономного компонента ROS или узел, из модели Simulink.

В этом примере вы будете учиться как:

Предпосылки

Если вы плохо знакомы с Simulink или ROS, мы рекомендуем рассмотреть следующее:

Модель

Вы будете использовать Simulink, чтобы опубликовать (x, y) местоположение робота. Вы также подпишетесь на ту же тему местоположения и отобразите полученный (x, y) местоположение.

Вот модель, которую вы будете создавать в этом примере.

open_system('robotROSGetStartedExample');

Инициализируйте ROS

Каждая сеть ROS имеет ведущее устройство ROS, которое координирует все части сети ROS. В данном примере вы будете использовать MATLAB®, чтобы создать ведущее устройство ROS в вашей локальной системе. Simulink будет автоматически обнаруживать и использовать локальное ведущее устройство ROS.

На командной строке MATLAB выполните следующее:

rosinit

Задача 1 - создает издателя

В этой задаче вы сконфигурируете блок, чтобы отправить сообщение "geometry_msgs/Point" в тему, названную "/, местоположение" ("/" стандартный синтаксис ROS).

Задача 2 - создает сообщение ROS

В этой задаче вы создадите пустое сообщение ROS и заполните ее с (x, y) местоположение для пути к роботу. Вы затем опубликуете обновленное сообщение ROS к сети ROS.

Сообщение ROS представлено как сигнал шины в Simulink. Сигнал шины является пакетом Сигналов Simulink и может также включать другие сигналы шины (см. Сигналы Шины Simulink (Simulink) пример для обзора). Блок ROS Blank Message выводит соответствие сигнала шины Simulink сообщению ROS.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы не видите X, Y и перечисленный Z, закрываете маску блока для блока Bus Assignment и нажимаете на Simulation> Update Diagram, чтобы гарантировать, что информация о шине правильно распространена. Если вы видите ошибку, "Выбранный сигнал 'signal1' в блоке Bus Assignment не может быть найден", указывает это, что информация о шине не была распространена. Закройте Диагностическое Средство просмотра и повторите перечисленный выше шаг.

Можно теперь заполнить сигнал шины с местоположением робота.

Ваш издатель должен выглядеть так.

На данном этапе модель настраивается, чтобы опубликовать сообщения к сети ROS. Можно проверить это можно следующим образом:

Заметьте, что основное рабочее пространство MATLAB имеет одну или несколько переменных, имя которых запускается с "SL_Bus _". Они - временные объекты шины, созданные Simulink, и не должны быть изменены. Однако безопасно очистить их от рабочей области, когда они будут воссозданы в случае необходимости.

Задача 3 - создает подписчика

В этой задаче вы будете использовать Simulink, чтобы получить сообщения, отправленные в "/местоположение" тема. Вы извлечете (x, y) местоположение из сообщения и построите его в XY-плоскости.

Блок Subscribe выводит сигнал шины Simulink, таким образом, необходимо извлечь сигналы X и Y от него.

Блок Subscribe выведет последний раз полученное сообщение для темы на каждом временном шаге. Вывод IsNew указывает, было ли сообщение получено во время предшествующего временного шага. Для текущей задачи IsNew вывод не нужен, сделайте следующее:

Остающиеся шаги конфигурируют отображение извлеченных сигналов X и Y.

Ваша целая модель должна выглядеть так.

Задача 4 - конфигурирует и запускает модель

В этой задаче вы сконфигурируете и запустите свою модель.

В первый раз, когда вы запускаете модель в Simulink, график XY может выглядеть более нервным, чем тот выше должного к задержкам, вызванным путем загрузки библиотек ROS. Если вы повторно выполняете симуляцию несколько раз, график должен выглядеть более сглаженным.

Обратите внимание на то, что симуляция не работает в фактическое или "действительное" время. Блоки в модели оценены в цикле, который только моделирует прогрессию времени и не предназначается, чтобы отследить фактическое время часов (для получения дополнительной информации смотрите Фазу Цикла Симуляции (Simulink)).

Задача 5 - изменяет модель, чтобы реагировать только на новые сообщения

В вышеупомянутой модели блок Subscribe выводит сообщение (сигнал шины) на каждом временном шаге; если никакие сообщения не были получены вообще, это выводит пустое сообщение (т.е. сообщение с нулевыми значениями). Следовательно, (X, Y) координаты первоначально построены в (0,0).

В этой задаче вы измените модель, чтобы использовать Enabled Подсистему, так, чтобы это построило местоположение только, когда новое сообщение получено (для получения дополнительной информации, смотрите Используя Enabled Подсистемы (Simulink)). Предварительно сконфигурированная модель включена для вашего удобства.

Блоки в активированной подсистеме только выполняются, когда новое сообщение ROS получено блоком Subscribe. Следовательно, начальная буква (0,0) значение не будет отображена в графике XY.

Сводные данные

Этот пример ввел рабочий процесс для создания модели Simulink, которая отправляет сообщения в тему ROS и получает те те же сообщения. Вы создали и заполнили новое сообщение ROS, и также извлекли сигналы из сообщения ROS.