正运动技术运动控制卡应用开发教程之ROS(下)

今天，正运动技术为大家分享一下《运动控制卡应用开发教程之ROS（下）》。本章节在《运动控制卡应用开发教程之ROS(上)》程序的基础上稍作修改，实现在ROS下正运动技术运动控制卡的开发。

在正式学习之前，我们先了解一下正运动技术的运动控制卡ECI2418和ECI2618。这两款产品分别是4轴，6轴运动控制卡。

ECI2418支持4轴脉冲输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2AD，2DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2618支持6轴脉冲输入与编码器反馈，板载24点输入，16点输出，2AD，2DA，支持手轮接口，其中特定输出口支持高速PWM控制。

ECI2418，ECI2618均使用同一套API函数，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等开发语言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平台，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系统。

在《运动控制卡应用开发教程之ROS(上)》里，我们讲了ROS应用背景，以及Ubuntu18.04安装ROS Melodic详细过程，并且通过ROS编程案例——消息发布和订阅，来详细说明正运动技术运动控制卡ROS的应用开发。

从上篇中，我们得知，ROS作为一个灵活的操作系统，系统上的节点具有很大的随意性，它们可以位于不同的计算机上，甚至可以位于不同的网络上。我们可以使用一个Arduino作为一个节点发布信息，使用一台笔记本电脑作为一个节点订阅上述信息以及使用一台手机作为一个节点驱动电机等。上述灵活性使得ROS可以适应很多不同场合的应用。

ROS具有分布式点对点设计、多语言支持、精简与集成、工具包丰富以及免费并且开源等特点。ROS系统正在机器人行业一步一步的主导中国市场。

本篇文章我们主要讲配置正运动技术动态链接库环境以及运动控制卡在ROS下的单轴运动。

一配置正运动技术动态链接库环境

1.添加动态链接库

在程序包目录zmotion（catkin_ws/src/zmotion/）下新建文件夹lib，存放动态链接库libzmotion.so。

在CMakeLists.txt中添加第三方库路径（build下）：

link_directories(

  lib

  ${catkin_LIB_DIRS}

)

并在CMakeLists.txt文件中链接动态链接库（调用链接库时文件名去掉lib和.so）：

target_link_libraries(talker  ${catkin_LIBRARIES} zmotion)

2.添加库函数zmcaux.cpp、zmotion.h、zmcaux.h

添加zmcaux.cpp文件到catkin_ws/src/zmotion/src目录下：

添加头文件zmotion.h、zmcaux.h到catkin_ws/src/zmotion/include/ zmotion目录下：

并在CMakeLists.txt中添加这三个库文件：

add_executable(talker 

src/talker.cpp

src/zmcaux.cpp

include/zmotion/zmotion.h

include/zmotion/zmcaux.h

)

修改头文件引用，如下图所示（要填include文件的相对地址，zmotion为程序包名）

#include "zmotion/zmotion.h"

#include "zmotion/zmcaux.h"

二ROS下的单轴运动

这部分主要讲运动控制卡在ROS下的单轴运动。

talker节点实现轴0的运动，并将其位置实时发送给listener节点，修改talker.cpp如下：

1.添加句柄和头文件

#include "zmotion/zmotion.h"

#include "zmotion/zmcaux.h"

ZMC_HANDLE g_handle=NULL;

2.通过EtherNET链接运动控制卡

ZMC_LinuxLibInit();

//以太网（Ethernet）链接

char ipaddr[16] = {"192.168.0.11"};

int x =ZAux_OpenEth(ipaddr,&g_handle);   //***ZMC

ROS_INFO("以太网链接控制器:%d",x);//返回0则连接成功

3.实现单轴运动

ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, 0, 200); //设置轴0运动速度为200units/s

ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, 0, 2000); //设置轴0加速度为2000units/s/s

ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, 0, 2000); //设置轴0减速度为2000units/s/s

ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, 0, 100); //设置轴0 S曲线时间100ms

ZAux_Direct_Single_Move(g_handle, 0, 300); //轴0 相对与当前位置运动100 units

4.将实时位置发送给listener节点

float piValue;

while (ros::ok())

{

  std_msgs::Float64 msg;

  ZAux_Direct_GetMpos(g_handle, 0, & piValue);//获取时候

  msg.data = piValue;

    //输出，用来替代prinf/cout

    ROS_INFO("Position is: %f", msg.data); 

  chatter_pub.publish(msg);

  ros::spinOnce();

    //休眠，来使发布频率为10Hz

    loop_rate.sleep();

}

5.编译

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

6.运行程序

//打开一个新终端

roscore

//打开另一个新终端

cd ~/catkin_ws/

rosrun zmotion talker

//打开另一个新终端

cd ~/catkin_ws/

rosrun zmotion listener

运行效果如下，实时输出位置：

此外，我们在上位机上的示波器上可以看见，轴0做S曲线运动：

【参考文献】

1.ROS Wiki：http://wiki.ros.org/

2.正运动技术：ZMotion PC函数库编程手册

3.https://blog.csdn.net/weixin_42544625/article/details/86802753

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