# 100 · 嵌入式部署:RDK X5 + RK3506 + ROS2(完全实操指南) > **本篇目标**:从"硬件到手"到"三机 ROS2 互通、RK3506 控制真实电机"全流程跑通。 > 假设你手上有:1 台 PC + 1 台 RDK X5 + 2 台 RK3506。本指南按 **step-by-step** 走,每步给出**预期输出 + 排错**。 --- ## 目录 - [第 0 章: 准备与检查清单](#0-准备与检查清单) - [第 1 章: 三层架构详解](#1-三层架构详解) - [第 2 章: PC 主控完整配置](#2-pc-主控完整配置) - [第 3 章: RDK X5 边缘 AI 配置](#3-rdk-x5-边缘-ai-配置) - [第 4 章: RK3506 精简 ROS2 配置(核心)](#4-rk3506-精简-ros2-配置核心) - [第 5 章: 三机 LAN DDS 组网](#5-三机-lan-dds-组网) - [第 6 章: 跨机 Demo 联调](#6-跨机-demo-联调) - [第 7 章: RK3506 接真实电机 / 编码器](#7-rk3506-接真实电机--编码器) - [第 8 章: ros2_control 闭环](#8-ros2_control-闭环) - [第 9 章: 故障排查大全](#9-故障排查大全) - [第 10 章: 性能调优 Checklist](#10-性能调优-checklist) - [附录 A: 采购清单](#附录-a-采购清单) - [附录 B: 关键命令速查](#附录-b-关键命令速查) --- ## 0. 准备与检查清单 ### 0.1 你需要的硬件 - [ ] PC 一台(Ubuntu 22.04 / Windows + Docker) - [ ] RDK X5 一台(已烧 Ubuntu 22.04 官方镜像) - [ ] RK3506 两台(已烧 Linux 镜像,默认账户 `root` 或 `user`) - [ ] 网线 + 路由器 / 交换机(三个设备同网段) - [ ] RK3506 ↔ PC / RDK X5 的 USB-TTL 串口线(debug 用) ### 0.2 网络规划(提前固定) ``` PC 192.168.1.10 RDK X5 192.168.1.20 RK3506-1 192.168.1.31 RK3506-2 192.168.1.32 子网掩码 255.255.255.0 ROS_DOMAIN_ID = 0 (三层共用) ``` > 💡 **强烈建议固定 IP**(路由器 DHCP 静态分配 或 各板 `/etc/network/interfaces` 写死),避免重启后地址变了连不上。 ### 0.3 先确认每台设备能 SSH / 访问 ```bash # PC ssh user@192.168.1.10 # 应该能登 # RDK X5 ssh user@192.168.1.20 # RK3506 ssh user@192.168.1.31 ssh user@192.168.1.32 ``` 每台板子**先 ping 互通**: ```bash ping -c 3 192.168.1.20 # 在 PC 上 ping RDK X5 ping -c 3 192.168.1.31 # 在 PC 上 ping RK3506 #1 ``` **预期**: `0% packet loss`。 **若不通**: 检查网线、IP、子网掩码、路由器是否拦 IGMP。 --- ## 1. 三层架构详解 ### 1.1 为什么分层? | 层 | 设备 | 跑什么 | 不跑什么 | 为什么 | |---|---|---|---|---| | **PC (主控)** | x86 8GB+ | MoveIt2 / Nav2 / RViz / 仿真 / 编译 | 真电机驱动 | 算力大但不便实时控制硬件 | | **RDK X5 (边缘 AI)** | ARM + 5 TOPS NPU | YOLO / SAM / Whisper / SLAM | MoveIt2 大规划 | NPU 加速推理,分担 PC 算力 | | **RK3506 (实时控制)** | ARM 3 核 512MB | JointState / PID 闭环 / 编码器读取 | AI 推理 / RViz | 资源紧,但本地控制实时性好 | ### 1.2 数据流(典型抓取场景) ``` ┌─────────────────────────────────────────┐ │ PC │ │ RViz 可视化 + 决策 + MoveIt2 规划 │ └─────┬───────────────────────┬───────────┘ │ /grasp_pose │ /joint_trajectory │ (DDS) │ (DDS) ┌───────────────────────▼─────────┐ ┌─────────▼───────────┐ │ RDK X5 │ │ RK3506 #1 │ │ vision_node: │ │ joint_state_publisher│ │ YOLO 检测 → publish /grasp │ │ 编码器 → /joint_states│ │ (可选) VLA 推理(NPU 加速) │ │ 订阅 /cmd_vel 控制电机│ └─────────────────────────────────┘ └─────────────────────┘ ┌─────────────────────┐ │ RK3506 #2 │ │ NPU 推理 / 备用控制│ │ (YOLO-Lite / SAM) │ └─────────────────────┘ ``` ### 1.3 通信方式(三选一) | 方式 | 优点 | 缺点 | 用法 | |---|---|---|---| | **Multicast 默认** | 零配置,自动发现 | 路由器/防火墙可能拦 | 同网段 + 默认 | | **Unicast discovery server** | 跨网段可用 | 要起 discovery server | 多 VLAN / 跨子网 | | **Unicast `ROS_STATIC_PEERS`** | 简单、稳 | 节点列表要预先列 | 小规模 LAN | **推荐先试 multicast,不通再切 unicast**。下面 Step 5 详解。 --- ## 2. PC 主控完整配置 ### 2.1 你的工作环境(选项 A: Linux) 假设你用 **Ubuntu 22.04** 真机(不是 Docker)。 ```bash # 2.1.1 装 ROS2 Humble sudo apt install software-properties-common sudo add-apt-repository universe sudo apt install curl -y sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key \ -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null sudo apt update sudo apt install ros-humble-desktop python3-colcon-common-extensions -y # 验证 source /opt/ros/humble/setup.bash ros2 --help # 应该输出 ros2 命令帮助 ``` ### 2.2 你的工作环境(选项 B: Windows + Docker)——本仓库主路径 如果你用的是本仓库的 Docker 工作流,环境已就绪: ```powershell docker exec -it ros2_dev bash -lc "source /opt/ros/humble/setup.bash && source /root/ros2_ws/install/setup.bash && exec bash" ``` 后续章节都假设你**在 Docker 容器内**操作。**PC 的"ROS_DOMAIN_ID=0"和"DDS 自动发现"对 LAN 上其他设备是开放的**——因为 docker-compose 用 `network_mode: host`,容器用宿主机网络栈。 ### 2.3 PC 上启动本仓库的 bringup 全套 ```bash docker exec ros2_dev bash -lc "cd /root/ros2_ws && source install/setup.bash && ros2 launch bringup full_demo_launch.py" ``` 预期输出(日志截取): ``` [INFO] [launch]: All log files can be found below /root/.ros/log/2026-08-03-... [INFO] [launch]: Default logging verbosity is set to INFO [INFO] [talker-1]: process started with pid [56] [INFO] [listener-2]: process started with pid [58] [INFO] [talker-3]: process started with pid [60] [INFO] [listener-4]: process started with pid [62] [talker-3] [INFO] [...] talker_cpp started -> topic=chatter, period=500ms [listener-4] [INFO] [...] listener_cpp subscribed <- chatter ``` 11 个节点跑起来。如果 LAN 上有 RDK X5 / RK3506 节点,它们会自动被发现。 ### 2.4 PC 端跨机网络验证 ```bash docker exec ros2_dev bash -lc "source /opt/ros/humble/setup.bash && ros2 node list --no-daemon" ``` 预期(假设 RDK X5 还没装,只有 PC 自己): ``` /joint_state_publisher_cpp /talker_py /talker_cpp /listener_py /listener_cpp /tf2_listener_cpp /fake_camera_py /image_processor_py /fibonacci_action_server_py /add_two_ints_server_py ``` 如果 RDK X5 装好 ROS2 后,**它的节点也会出现在这里**。 --- ## 3. RDK X5 边缘 AI 配置 ### 3.1 准备工作 ```bash # SSH 到 RDK X5 ssh user@192.168.1.20 # 检查系统 uname -a # Linux rdk-x5 5.10.xxx ... cat /etc/os-release # Ubuntu 22.04.4 LTS ... (地瓜官方镜像) # 网络 ip addr show | grep inet # 应该看到 192.168.1.20/24 ``` ### 3.2 装 ROS2(完整版) ```bash # 同 PC 步骤,装桌面版(包含 RViz 远程) sudo apt install ros-humble-desktop -y # 加装本仓库相关包 sudo apt install -y \ ros-humble-cv-bridge \ ros-humble-tf2-ros \ ros-humble-tf2-tools \ ros-humble-ros-gz \ ros-humble-nav2-bringup \ ros-humble-moveit \ ros-humble-image-transport \ ros-humble-vision-msgs \ ros-humble-sensor-msgs \ ros-humble-geometry-msgs \ ros-humble-rmw-fastrtps-cpp \ python3-colcon-common-extensions ``` 预计下载 ~500MB,装 5-10 分钟。 ### 3.3 拷本仓库源码 + colcon build ```bash # 从 PC 拷(在 PC 上) scp -r D:\xs\ros2 user@192.168.1.20:~/ros2_ws # 注意:D:\xs\ros2 拷到 RDK X5 后变成 ~/ros2_ws # 在 RDK X5 上(SSH 进) cd ~/ros2_ws source /opt/ros/humble/setup.bash # ARM 编译,首次 5-10 分钟 colcon build --symlink-install \ --packages-select py_pubsub cpp_pubsub py_srv py_action_demo cpp_robot_tf2 py_vision_demo bringup # 预期输出(末尾) Summary: 7 packages finished [8m 32s] ``` > ⚠️ **arm64 兼容性**: 全部 7 个包都用纯 Python + 标准 C++,**没有架构专属代码**,ARM 上 build 应该一次过。如果遇到 `Could NOT find X`,检查 apt 包名。 ### 3.4 RDK X5 上启动 vision demo ```bash # SSH 到 RDK X5 source /opt/ros/humble/setup.bash source ~/ros2_ws/install/setup.bash # 设 ROS_DOMAIN_ID(虽然默认是 0,但显式更稳) export ROS_DOMAIN_ID=0 # 启动 fake_camera (sensor_msgs/Image 发布者) ros2 run py_vision_demo fake_camera # 预期 [INFO] [fake_camera_py]: fake_camera_py started: 320x240 @ 10fps -> /image_raw ``` ### 3.5 PC 上验证 RDK X5 节点可见 ```bash # 在 PC / 容器内 docker exec ros2_dev bash -lc "source /opt/ros/humble/setup.bash && ros2 node list --no-daemon" # 应该看到: # /fake_camera_py (来自 RDK X5) # /talker_py /listener_py ... (本地) # 看 RDK X5 上 fake_camera 发的 /image_raw 频率 ros2 topic hz /image_raw --no-daemon # 预期:average rate: 10.000 ``` ### 3.6 RDK X5 跑 YOLO 推理(扩展) 如果 RDK X5 装了 ultralytics + YOLO 模型: ```bash # 安装 pip install ultralytics --break-system-packages # 如果是 Buildroot 系统不带 pip,先 apt install python3-pip # 准备模型 # 把 yolov8n.pt 拷到 ~/models/ # 写一个 yolo_detector 节点(参考 py_vision_demo 写法): # 订阅 /camera/color/image_raw (或 fake_camera 的 /image_raw) # 推理 → publish /detections (vision_msgs/Detection2DArray) ``` 这部分**需要你写新包**,参考 [`src/py_vision_demo/`](../src/py_vision_demo/)。 --- ## 4. RK3506 精简 ROS2 配置(核心) ### 4.1 为什么 RK3506 要"精简" | 配置 | 占用 RAM | |---|---| | Linux 基础系统 | ~80 MB | | ROS2 rclpy 客户端 | ~50-80 MB | | FastDDS 参与者(单节点) | ~30-50 MB | | 默认 daemon (`ros2 daemon`) | ~50 MB ← **必须关** | | RViz / rqt | ~300 MB ← **绝对不装** | | MoveIt2 / Nav2 | 200-500 MB ← **不装** | 不精简 = 直接 OOM。 ### 4.2 准备 RK3506 ```bash ssh user@192.168.1.31 uname -a # Linux rk3506 5.10.xxx ... free -h # total used free shared buff/cache available # Mem: 484Mi 95Mi 240Mi 1.0Mi 148Mi 380Mi df -h / # /dev/root 7.4G 1.2G 5.8G / # 看是不是 aarch64(必须) uname -m # aarch64 ``` ### 4.3 装精简 ROS2 ```bash # 4.3.1 装 ROS2 apt 源(同 PC) sudo apt install software-properties-common sudo add-apt-repository universe sudo apt install curl -y sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key \ -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg echo "deb [arch=arm64 signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null sudo apt update # 4.3.2 装精简 ROS2 包(注意:没有 desktop) sudo apt install -y \ ros-humble-ros-base \ ros-humble-cv-bridge \ ros-humble-tf2-ros \ ros-humble-sensor-msgs \ ros-humble-geometry-msgs \ ros-humble-rmw-fastrtps-cpp \ ros-humble-ros2-control \ python3-colcon-common-extensions # 检查内存 free -h # 装完后大约用掉 ~250-280 MB(系统+ROS2+daemon) ``` ### 4.4 关闭 ROS2 daemon(省 ~50MB) ROS2 默认启动 `ros2 daemon` 加速 `ros2 ...` 命令调用,但每节点起一个 daemon 浪费内存。 ```bash # 停 + 禁启 daemon pkill -9 -f ros2_daemon 2>/dev/null # 注:`alias ros2='ros2 --no-daemon'` 写到 ~/.bashrc **不会传给子脚本**(脚本里 `ros2` 不展开 alias)。 # Humble 里 `ros2 topic ... --no-daemon` 这个 flag 已被 deprecated,改用下面的方案: # 设 CYCLONE_DDS_URI / FASTRTPS_DEFAULT_PROFILES_FILE 走静态发现,从根本上不用 daemon # 验证: 不再起 daemon ps aux | grep -v grep | grep -i daemon | head -3 # 应该空 ``` ### 4.5 加 FastDDS 单播发现配置 RK3506 默认走 multicast,但某些网络环境 multicast 不通(如路由器拦了)。**改用 unicast 显式指定 PC + RDK X5** 更稳。 ```bash mkdir -p ~/.ros cat > ~/.ros/fastdds.xml <<'EOF' udp_transport UDPv4
192.168.1.10
7400
192.168.1.20
7400 SIMPLE STATIC 30
0.0.0.0
7400 EOF # 加进 .bashrc cat >> ~/.bashrc <<'EOF' export ROS_DOMAIN_ID=0 export ROS_LOCALHOST_ONLY=0 export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_fastrtps_cpp export FASTRTPS_DEFAULT_PROFILES_FILE=~/.ros/fastdds.xml EOF source ~/.bashrc ``` > 💡 `discoveryStrategy=STATIC` 让 RK3506 只找列表里的两个 IP,**不会到处广播**,省网络+省电。 ### 4.6 把本仓库拷到 RK3506 + build ```bash # 在 PC 上(假设在 D:\xs\ros2) scp -r D:\xs\ros2 user@192.168.1.31:~/ros2_ws # SSH 到 RK3506 ssh user@192.168.1.31 cd ~/ros2_ws source /opt/ros/humble/setup.bash # 编译(ARM,首次 5-10 分钟) colcon build --symlink-install \ --packages-select py_pubsub cpp_pubsub cpp_robot_tf2 bringup # 预期 Summary: 4 packages finished [6m 12s] ``` > ⚠️ **如果 RK3506 资源太紧编译失败**,只 build 1-2 个必要的包: > ```bash > colcon build --packages-select cpp_robot_tf2 > ``` ### 4.7 RK3506 上启动 joint_state_publisher ```bash source /opt/ros/humble/setup.bash source ~/ros2_ws/install/setup.bash export ROS_DOMAIN_ID=0 # 跑 cpp_robot_tf2 的关节发布者(executable 名是 joint_state_publisher_cpp,不是 joint_state_publisher) ros2 run cpp_robot_tf2 joint_state_publisher_cpp # 预期 [joint_state_publisher_cpp]: joint_state_publisher_cpp started, joints: 3 ``` > 注: 这是**仿真关节**(3 关节 sin 运动),真实电机时改成读编码器(见 [第 7 章](#7-rk3506-接真实电机--编码器))。 ### 4.8 PC 上验证 RK3506 节点可见 ```bash # 在 PC / Docker 内 docker exec ros2_dev bash -lc "source /opt/ros/humble/setup.bash && ros2 node list --no-daemon" # 应该看到: # /joint_state_publisher_cpp ← 来自 RK3506 (192.168.1.31) # /talker_py /listener_py ... ← 本地 PC 节点 ``` **看不到时**: 看下面 [第 9 章 故障排查](#9-故障排查大全)。 --- ## 5. 三机 LAN DDS 组网 ### 5.1 验证 multicast 通(默认方式) ```bash # 在 RK3506 上 sudo tcpdump -i eth0 -n udp port 7400 -c 20 # 应该看到来自 PC (192.168.1.10) 和 RDK X5 (192.168.1.20) 的 UDP 包 # Ctrl+C 停止 ``` **如果 multicast 不通**: 走 [4.5 单播配置](#45-加-fastdds-单播发现配置)。 ### 5.2 三机互相"看见"节点 | 操作 | PC | RDK X5 | RK3506 #1 | |---|---|---|---| | `ros2 node list --no-daemon` | 见 PC + RDK + RK3506 节点 | 见 PC + RDK + RK3506 节点 | 见 PC + RDK + RK3506 节点 | **预期**: 三机每台的 `node list` 输出**完全一致**(都看到 3 台的节点)。 ### 5.3 跨机 topic 频率 ```bash # 在 RK3506 上看 /chatter 频率(由 PC 的 talker 发布) ros2 topic hz /chatter --no-daemon # average rate: 4.000 (4Hz = 2 talker × 2Hz) ``` **延迟**: 跨机 topic echo 一般 < 5ms(LAN);> 50ms 说明网络出问题。 --- ## 6. 跨机 Demo 联调 ### 6.1 场景 A:PC 视觉 → RK3506 控制(简化版) ```bash # === 在 PC (Docker) === docker exec ros2_dev bash -lc "cd /root/ros2_ws && source install/setup.bash && ros2 run py_vision_demo fake_camera" # === 在 RK3506 === source /opt/ros/humble/setup.bash source ~/ros2_ws/install/setup.bash ros2 topic echo /image_raw --no-daemon # 看到 PC 发的图像 # === 在 PC === docker exec ros2_dev bash -lc "source /opt/ros/humble/setup.bash && ros2 run py_vision_demo image_processor" # 看到 PC 自己处理 + (如果有 RDK X5 / RK3506 也跑 image_processor,都能收到) ``` ### 6.2 场景 B:RDK X5 视觉 + RK3506 电机(推荐起手) ```bash # === 在 RDK X5 (SSH) === ssh user@192.168.1.20 source /opt/ros/humble/setup.bash source ~/ros2_ws/install/setup.bash ros2 run py_vision_demo fake_camera # 或你写的 YOLO 节点 # === 在 RK3506 #1 (SSH) === ssh user@192.168.1.31 source /opt/ros/humble/setup.bash source ~/ros2_ws/install/setup.bash ros2 run cpp_robot_tf2 joint_state_publisher_cpp # (后续:接真实电机时改读编码器) # === 在 PC 上监控全部 === docker exec ros2_dev bash -lc "ros2 node list" # 看到 /fake_camera (RDK X5), /joint_state_publisher (RK3506,launch 重命名去掉了 _cpp 后缀) docker exec ros2_dev bash -lc "ros2 topic hz /image_raw /joint_states" # /image_raw: ~10Hz # /joint_states: ~20Hz ``` ### 6.3 场景 C:三机跑本仓库 full_demo ```bash # === PC === docker exec ros2_dev bash -lc "cd /root/ros2_ws && source install/setup.bash && ros2 launch bringup full_demo_launch.py" # 11 个 PC 节点 # === RDK X5 === ssh user@192.168.1.20 ros2 run py_vision_demo fake_camera # 1 节点 # === RK3506 #1 === ssh user@192.168.1.31 ros2 run cpp_robot_tf2 joint_state_publisher_cpp # 1 节点 # === RK3506 #2 === ssh user@192.168.1.32 ros2 run cpp_robot_tf2 tf2_listener_cpp # 1 节点 # === 在任一设备看 === ros2 node list --no-daemon # 看到 PC 的 11 + RDK X5 的 1 + RK3506 的 2 = 14 节点! ``` --- ## 7. RK3506 接真实电机 / 编码器 ### 7.1 硬件接线(典型 6-DoF 机械臂) ``` 总控舵机 (例如 LewanSoul/Hiwonder LX-16): - 1 根总线(Bus Servo): 6 个舵机串联,数据线 Tx/Rx 共用 - 电源 7-12V(单独供电,不要从 RK3506 取) - 接线到 RK3506 串口(UART): TXD/RXD/GND 编码器(可选,闭环舵机内部已有): - SPI 接口(Magnetic encoder AS5048A) - 或通过总线舵机协议反馈 RK3506: - /dev/ttyS0 / /dev/ttyS1 (硬件串口) - /dev/ttyUSB0 (USB-TTL 调试线) ``` ### 7.2 写一个电机驱动节点(C++) 参考本仓库 `cpp_robot_tf2/src/joint_state_publisher.cpp`(模板)。新建 `motor_driver` 包: ```cpp // ~/ros2_ws/src/motor_driver/src/motor_driver.cpp #include #include #include #include #include #include "rclcpp/rclcpp.hpp" #include "sensor_msgs/msg/joint_state.hpp" class MotorDriver : public rclcpp::Node { public: MotorDriver() : rclcpp::Node("motor_driver") { pub_ = this->create_publisher("/joint_states", 10); // 打开串口(假设 /dev/ttyS0 是总线舵机) fd_ = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if (fd_ < 0) { RCLCPP_FATAL(this->get_logger(), "Cannot open /dev/ttyS0"); return; } struct termios opts; tcgetattr(fd_, &opts); cfsetispeed(&opts, B115200); cfsetospeed(&opts, B115200); opts.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); opts.c_cflag &= ~PARENB; opts.c_cflag &= ~CSTOPB; opts.c_cflag &= ~CSIZE; opts.c_cflag |= CS8; tcsetattr(fd_, TCSANOW, &opts); timer_ = this->create_wall_timer(50ms, std::bind(&MotorDriver::tick, this)); // 订阅 cmd sub_ = this->create_subscription( "/cmd_joint_states", 10, [this](const sensor_msgs::msg::JointState::SharedPtr msg) { // 发送舵机命令(总线舵机协议) send_servo_cmd(msg); }); } private: void tick() { // 1) 读舵机当前角度(总线舵机协议 INSTRUCTION 0x02 read position) // 2) 构造 JointState 消息 auto msg = sensor_msgs::msg::JointState(); msg.header.stamp = this->now(); msg.name = {"joint1", "joint2", "joint3", "joint4", "joint5", "joint6"}; msg.position.resize(6); // 读 6 个舵机当前角(伪代码) for (int i = 0; i < 6; i++) msg.position[i] = read_servo_angle(i); pub_->publish(msg); } void send_servo_cmd(const sensor_msgs::msg::JointState::SharedPtr& msg) { // 总线舵机协议: 0x55 0x55 len id cmd param... // 这里写 6 个舵机的目标角度 for (size_t i = 0; i < msg->position.size() && i < 6; i++) { uint8_t id = i + 1; // 舵机 ID 1-6 uint16_t angle = static_cast((msg->position[i] + 3.14159) / 6.28318 * 1000); uint8_t buf[8] = {0x55, 0x55, 0x08, id, 0x03, 0x1E, (uint8_t)(angle & 0xFF), (uint8_t)(angle >> 8)}; write(fd_, buf, 8); } } double read_servo_angle(int id) { // 实际读位置:发送读指令 → 等待响应 → 解析 return 0.0; // 简化 } rclcpp::Publisher::SharedPtr pub_; rclcpp::Subscription::SharedPtr sub_; rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_; int fd_ = -1; }; int main(int argc, char** argv) { rclcpp::init(argc, argv); rclcpp::spin(std::make_shared()); rclcpp::shutdown(); return 0; } ``` ### 7.3 上电测试(务必小心!) ``` 1. 舵机先**单独供电**,不上机械臂(用编程器/数据线模式调零) 2. RK3506 接 USB-TTL 调试线,登录 ssh 3. 启动 motor_driver 节点(默认发布 0° 关节角) 4. 手动旋转舵机,看 /joint_states 是否变化 5. 测试 `/cmd_joint_states` 订阅(在 PC 上 ros2 topic pub) ros2 topic pub /cmd_joint_states sensor_msgs/msg/JointState "{name: ['j1'], position: [1.57]}" 6. 确认舵机收到命令并转动 7. 装上机械臂,运行 MoveIt2 demo ``` --- ## 8. ros2_control 闭环 ### 8.1 ros2_control 是什么 `ros2_control` 是电机驱动的**抽象层**。你写一个 `HardwareInterface`,RK3506 的真驱动接进去, 高层节点(PC 的 MoveIt2)只看到标准接口(`position_cmd` / `position_state`),不关心底层是舵机 / 步进电机 / 谐波减速。 ``` ┌──────────────┐ ┌──────────────────────────┐ ┌─────────────┐ │ MoveIt2 │ ──→ │ ros2_control │ ──→ │ 真电机驱动 │ │ /joint_ │ std │ ControllerManager │ │ (Bus Servo)│ │ trajectory │ if │ (JointTrajectoryController)│ │ │ └──────────────┘ └──────────────────────────┘ └─────────────┘ ``` ### 8.2 在 RK3506 上跑 controller_manager ```bash sudo apt install ros-humble-ros2-control ros-humble-ros2-controllers -y ``` 写一个 `motor_hw_interface` 包(本仓库后续可加),声明 6 个关节的 hardware interface。 ### 8.3 PC 上跑 MoveIt2(规划) ```bash sudo apt install ros-humble-moveit -y # 启动 MoveIt(配 6-DoF SRDF) ros2 launch moveit2_tutorials demo.launch.py ``` PC 算轨迹 → 通过 `FollowJointTrajectory` Action 发给 RK3506 → RK3506 controller_manager 执行。 --- ## 9. 故障排查大全 ### 9.1 看不到其他机器的节点 ```bash # 步骤 1: 网络通? ping -c 3 192.168.1.31 # 步骤 2: 端口 7400 通? nc -zv 192.168.1.31 7400 # 步骤 3: multicast 通? tcpdump -i eth0 -n udp port 7400 -c 5 # 步骤 4: ROS_DOMAIN_ID 一致? echo $ROS_DOMAIN_ID # 三机都要一样 ``` ### 9.2 multicast 不通 切单播 (4.5 节): ```bash # 分隔符是英文逗号 `,`,不是分号 `;`(FastDDS 默认) export ROS_STATIC_PEERS="192.168.1.10:7400,192.168.1.20:7400" ``` ### 9.3 RK3506 内存不足 ```bash free -h # 看哪些进程吃内存 ps aux --sort=-%mem | head -10 # 杀掉 pkill -9 -f ros2_daemon pkill -9 -f ros2 # 注意:会杀掉所有 ROS2 进程,先确认其他节点不跑 ``` ### 9.4 编译失败 ```bash # 列报错包名,查 apt 是否装齐 dpkg -l | grep ros-humble-rclcpp # 装缺失依赖 sudo rosdep init && rosdep update sudo rosdep install -i --from-paths src/ # 清理重 build cd ~/ros2_ws && rm -rf build install log colcon build --symlink-install ``` ### 9.5 节点启动后立刻死 ```bash ros2 run --log-level debug # 看具体 traceback ``` 常见原因: - 参数缺失(`use_sim_time` 未设) - 缺少文件(URDF 路径错) - 网络端口冲突 --- ## 10. 性能调优 Checklist | 项 | 目标 | 命令 | |---|---|---| | RAM 占用 | < 350MB | `free -h` | | CPU 空闲 | > 60% | `top -bn1 \| head -20` | | TF lookup 延迟 | < 5ms | `ros2 topic delay /tf --no-daemon` | | DDS heartbeat | < 100ms | `ros2 daemon stop; ros2 --no-daemon ...` | | 电机响应延迟 | < 50ms | 录 topic 时间戳,看从 PC 发出到 RK3506 转动 | --- ## 附录 A: 采购清单 | 项 | 数量 | 备注 | |---|---|---| | RDK X5 | 1 | 地瓜机器人官方 | | RK3506 开发板 | 2 | 注意要 aarch64 Linux 镜像 | | 6-DoF 机械臂套件 | 1 | 推荐 LewanSoul/Hiwonder 铝架 | | 总线舵机(6 个) | 1 套 | 型号 LX-16 / LX-224 | | 舵机电源(7-12V 5A+) | 1 | **必须独立供电** | | USB-TTL 串口线 | 2 | RK3506 debug 用 | | 网线 + 路由器 | 1 套 | 三机同网段 | | 急停按钮 | 1 | 接 RK3506 GPIO | --- ## 附录 B: 关键命令速查 ```bash # 三机通用 source /opt/ros/humble/setup.bash ros2 node list --no-daemon ros2 topic list --no-daemon ros2 topic hz /topic --no-daemon ros2 topic echo /topic --no-daemon # RK3506 内存 free -h ps aux --sort=-%mem | head # 网络 ip addr show ping -c 3 nc -zv 7400 # DDS 配置 cat ~/.ros/fastdds.xml echo $ROS_STATIC_PEERS # colcon build cd ~/ros2_ws && colcon build --packages-select cd ~/ros2_ws && rm -rf build install log && colcon build # ros2_control ros2 control list_controllers ros2 control list_hardware_interfaces # MoveIt2 ros2 launch moveit2_tutorials demo.launch.py ``` --- ## 下一步建议 读完本篇你能做到: ✅ 三机 ROS2 互通 ✅ RK3506 接真实电机 ✅ PC + RDK X5 + RK3506 完整工作流 **接着学习**: - ros2_control 完整配置(`doc/99-embodied-ai.md` 路径) - MoveIt2 SRDF 生成 + 路径规划 - Gazebo 物理仿真验证(在 PC 上) - NPU 推理在 RDK X5 / RK3506 #2 上跑(YOLO-Lite) 如需在本仓库加 `ros2_control_demo` / `motor_driver` 包,后续 PR 即可。 --- --- ## 📖 阅读路径导航 > 💡 这是仓库 `doc/` 下所有文档的推荐阅读顺序。[返回 README 总导航](../README.md#-23-篇文档怎么读) > > ⏱ **本文预计阅读时间**: 90 分钟 > 📍 **当前位置**: 第 23 / 24 篇 - ⏮ **上一篇**: [VLA / 机器人开发路线图](99-embodied-ai.md)