1.rosserialԴ?码安밲װ
2.ros和arduino的区别
3.Ubuntu使用Ros读取imu数据

rosserialԴ?밲װ

       在二十年前，电脑还是码安大背头的时代，Windows的码安「休闲小游戏」是我们的回忆。纸牌、码安扫雷、码安空当接龙……满满的码安休假系统源码回忆。然而，码安最近，码安来自美国肯尼索州立大学的码安四位小哥，用开源电子原型平台Arduino从零开始复现了另一款Windows经典小游戏——三维弹球 (3D Pinball)。码安从3D建模、码安代码编写到动手施工，码安他们以最专业的码安方式向童年致敬。

       其中一位小哥说：建造这样一个项目，码安是码安我的童年梦想。不仅如此，他们还提供了打造现实版「三维弹球」的教程，只需9步，你也可以打造一台属于自己的三维弹球。

       首先，我们回忆一下这款经典的Windows小游戏。开局，球会从右下角的管道被弹出，然后在桌面自由滚动，碰到不同的障碍物会拿到不同的分数，只要保证它不从底部中间的缝隙掉出去就可以。

       那么，四位小哥打造的「三维弹球」，长啥样呢？模型是这样的，实物则是完美复现了小游戏中的场景——从管道的位置，到障碍物的布局，各种细节栩栩如生。

       实际手玩耍又是种什么体验呢？近距离视角下，简直一模一样！这台机器还有更厉害的地方——全自动、多球。mxnet源码安装

       看到这里，是不是也想拥有一台呢？别着急，四位小哥提供了超详细的教程，手把手教你如何打造现实版「三维弹球」。

       「三维弹球」的主要功能模块包括追踪得分系统、多球弹珠机、还有自主启动开关。上方有一个USB摄像头，在自动运行模式下会持续地监测弹球的位置，并根据球的位置指挥击打器。

       用到的工具和材料清单包括：数控机床或激光切割机、Dremel和砂纸、烙铁、3D打印机、Linux计算机、USB摄像头、大量的/ AWG线、大量的热缩线、3/4英寸的胶合板（波罗的海桦木）、一个电源、降压转换器、弹球组件、左右翻转器组件、2个翻转式击打器、2个翻转按钮、2个叶子开关、保险杠总成、2个弹弓组件、至少6个星柱的弹弓、至少2个2英寸的橡皮筋、发射器机制、号刺刀式灯、场地中的障碍、掷球器、翻转开关。d号源码

       以下是9步打造现实版「三维弹球」的步骤：

       Step 1：纸面设计和低成本试错

       设计中最可能出现的问题可能就是游戏机本身的尺寸限制和内部结构的安排，一些预想的弹球击打方式实验时才发现无法实现，所以需要先画出设计草图，然后在此基础上不断改进。团队在确定最终的游戏场地设计之前，经历了多次设计的修改和优化，每一次改进，都在便宜的胶合板上做一个模型来测试，一步步靠近最终的设计。

       一些经验教训包括进行模块化设计，不同功能组件要能随意放置和取消。不要自己设计滑轮，借鉴成熟的弹球游戏的场地设计，这样能少走很多弯路。

       Step 2：在SolidWorks上进行设计建模

       弹球机的设计由两个主要的子部分组成，运动场和支架。球场是标准尺寸——. x英寸2，由3/4英寸厚度的波罗的海桦木胶合板制成。游戏场地包括一个由直径为2英寸的亚克力管和3D打印的适配器组合而成的第二层。第二层有两个主要功能。首先，第二层作为介质，将球从上层球场直接输送到左翻板内侧。球下落位置的可预测性，使得第二层成为一个的通道，此通道便于多球运动，这是其第二大功能。

       当坡道和左内线上的翻转开关背对背地触发时，舵机会释放出两个球，这些球会下滚到第二层上方的两个管子中的一个，与坡道射出的球发生碰撞。因此，在多球模式下，这些管子将球会送入第二层，进入入左边的开源ai源码内管。

       3/4英寸胶合板厚度的选择是为了给工程提供足够的刚性，并允许在承重接头处有更大的紧固件啮合。选用波罗的海桦木作材料，因为它的质量高，杂质少，属于硬木，不易损坏，易于使用激光雕刻，一般来说，对于较重的木制结构是首选。

       支架是游戏场地的安装装置，并容纳了定制的电子装置。电子装置直接固定在底板上，延伸的延伸到游戏面板底部。通过观察窗可以看到电子装置在支架的两侧。此外，该支架还可以通过侧面的可拆卸的插销对球场进行间距调节。游戏台倾斜角度范围为0-8度，每两度设置一个调节档位。更高的球道坡度可以使游戏节奏更快，难度更高。

       Step 3：用数控机床或激光雕刻制作主体

       尽管你可以手工切削出游戏台的整体结构，但这样误差交大，后续安装连接多有不便，浪费材料。这几个美国小哥用一台大型5轴数控机床进行铣削，最后再用木楔进行细节调整。

       Step 4：电子器件和电源选择

       大多数弹球机的 “高压 “在V-V的范围，这取决于你买的电磁铁的品牌，同时你要选择一个能支持这种磁铁线圈的电源。其次，你需要考虑到 “低电压 “的电源，用于给灯或其他较小的电器元件等东西供电。我们选择的低电压是6.3v的电压，但这不一定是idea调试源码一成不变的。这要看你买的是什么LED，以及你是否用这个电源给其他的电器东西供电。一般6.3V应该就可以满足需要。如果没有低压电源，那还需要一个降压转换器将高电压（如V）降到小元件的额定电压。此外，使用的元件的电阻大小，决定了电流大小。所以，电源总功率要视情况而定。如果你的组件没有达到正确的功耗额定值，这些元件在很短的时间内产生很大的电流。在这种情况下，单个击打器内部线圈可能会产生3-4安电流，两个加起来8安培左右，会导致元件烧毁。你应当计算出 “最坏的情况下 “的电流大小，然后给出一个合理的安全范围，挑出一个对应的电源。

       Step 5：建立I/O接口电路

       开关输入部分：开关输入板负责将所有的值从游戏场地中读入到Arduino。这个单独的电路非常简单，但需要对很多输入进行放大处理。因为Arduino有一个内部的上拉电阻，所以你可以如上图那样接线。这里最大的问题是要确保每个开关都有连接器，以防有一个开关因为某种原因单独取出调试。这个项目中使用了标准针脚连接，可以很容易地将所有的东西同时插入到Arduino中。

       灯光控制部分：电路由一个BJT晶体管（2n）、几个电阻和LED组成。晶体管作为一个数字 “开关”，可以打开或关闭，把它这个连接到前面提到的6.3v电源上，就得到了一个光源和单独可寻址的LED。不能直接将LED直接连接到Arduino上的原因是，Arduino无法提供多个LED要求的额定电流。正确的办法是把Arduino作为一个数字开关，控制BJT。这样就可以将LED的数量扩大到我们需要的数量。

       电磁控制部分：总体思路与LED板相同：从Arduino发送一个信号，能够打开/关闭任何一个电磁铁(翻板、弹弓、弹出式保险杠)。因为这些元件比LED功率更大，所以需要一些更大的晶体管：MOSFET。电路元件清单包括1k电阻、k电阻、电阻、IRFV MOSFET、1N二极管、微法电容。电磁铁需要连接到V的电压才会启动。因为电感不能瞬间改变电流，这就带来了一个问题。工作时，线圈会通过很高电流，而关闭时，如果没有一个地方分散电流，可能会破坏元件，非常危险。这里使RC缓冲器电路和二极管来解决这个问题。要使它们覆盖尽量多的电磁控制并联支路。

       击打器和其他线圈的电路略有不同。这是因为，在弹球游戏中，玩家有时会按住按钮，以保持击打器长时间启动。如果要用同样的功率线圈，很快就会烧毁。在此电路中的第二个线圈可以实现快速第一次翻转。一旦翻转完成，一个机械机构会打开EOS开关，迫使电流通过两个线圈。

       Step 6：组装所有元件

       根据游戏场地的大小，焊接时间或长或短。这个项目花了大约两天的时间焊接，并把所有器件安装到位。最终有5种连接器插到板子上：高功率的螺线管电源、与电磁铁专用开关的连接、与LED的连接、与开关的连接、一些辅助电源（5V、V等）。所有这些都插到了一个3D打印的连接板上，里面封装了所有电路设备。当需要开盖检测故障的时候，只需要拔掉5个大的连接器，然后把整个装置举起来。

       Step 7：安装Arduino软件驱动

       在这台机器上，需要在与Arduino相连的计算机上安装以下依赖项：ROS rosserial_arduino ROS package、OpenCV (c++)、Tkinter、Apscheduler。整个软件系统依靠ROS架构作为后端来回传递消息。四个主要节点在弹珠机运行在自主模式下时，进行异步通信，以控制弹珠机的流程。这些节点分别是Input_Output.ino、track_metal.cpp、run_low_level.py和GUI.py。当不在自主模式下运行时，可以省略track_metal.cpp节点。源代码和详细解释在本项目的Github主页放出。

       Step 8：更改Pin、将代码上传到Arduino、更新USB摄像头

       如果你自己动手制作弹球机，并使用了本项目的源码，要注意的是，你的Arduino的Pin需要更新两处：Arduino/Input_Ouptut/ Input_Ouptut.io，以及src/Classes/playfield.py。此外还需要调整脚本，删除对开关和LED的调用。playfield.py会记录有多少个项目，需要手动设置每个项目的Pin。之后就可以将代码上传到Arduino中。此步骤必须安装上一步中提到的rosserial_arduino，并正确设置Arduino IDE与ROS绑定。最后，要做的是更新代码中你自己使用的摄像头名称。只需在 src/Track/track_metal.cpp 中找到 “std::::string camera_metal.cpp “这一行：“std::::string camera_string = “/dev/v4l/by-id/usb-d_Logitech_Webcam_Ce_6D6BFE5E-video-index0”;”将字符串更新为摄像机的名称，可能是”/dev/v4l/by-id/“

       所有步骤完成后，重新编译才可以工作。

       Step 9：玩起来吧！

       如果一切正常，那么找到到 “启动”目录，然后输入 “roslaunch automatic_pinball_c.report”。这行代码启动所有与弹球机相关的节点，包括GUI节点和跟踪球的位置的节点。此外，你可以使用’roslaunch manual_pinball.report’不运行任何自主部分，只体验手动模式。

       四位来自KSU的“造梦者”是何许人也？Kevin Kamperman，今年毕业于KSU，目前正在佐治亚理工学院研究所实习，从事无人机相关的研究。春季毕业的时候，Kevin Kamperman还被KSU评为今年的“荣誉毕业生”。Cody Meier，同样也是今年毕业于KSU，主修的专业是机械电子、机器人和自动化工程。Omar Salazar和上一位小哥是同专业，也是主修机械电子、机器人和自动化工程。他在采访视频中表示，这个项目加强了他在团队合作方面的能力。最后一位叫Tyler Gragg的小哥，可谓是“机器人制造”的狂热爱好者，在个人介绍文字中，还特意写道“Let’s Make Robots”，参与不少机器人项目。Tyler也荣登了学校“光荣榜”。嗯，是四位非常优秀的“造梦者”了。

       那些年，经典的Windows小游戏，纸牌、扫雷、空当接龙……这些至今仍然拥有众多粉丝。然而，微软如今把这些经典游戏放在了WindowsStore中，「三维弹球」就没有那么幸运了。其实，从Win7开始，微软团队将原先的软件全部移植到位系统中。然而，「三维弹球」却出现了严重bug，为了节省时间，微软直接放弃了这个游戏。但四位小哥的这个项目，却赋予了这款经典之作新的生命。这个星球有趣的人可真多啊。

       更多细节和教程请参考以下链接：

       现实版「三维弹球」项目地址： instructables.com/id/Ar...

       Github源代码地址： github.com/Tdoe/Aut...

       通用弹球游戏设计制作教程： howtobuildapinballmachine.wordpress.com

ros和arduino的区别

       1、基于ros的通信机制，如话题，服务，行为等方式，这个时候需要用到rosserial库，需要安装rosserial_arduino。

       è¿™ç§æ–¹å¼çš„好处是不需要知道串口之间的通信协议，直接发布和订阅来传递参数，缺点是不稳定，偶尔出现订阅不上话题，或者arduino设备连接不上的问题。不推荐。

       2、直接利用串口通信的规则，即设置好串口的所有配置参数，然后打开串口，通过write()和read()函数进行写和读。

       ä½†æ˜¯å¿…须提前获知串口的通信协议，如“M ” 表示第一个关节，转度。该方法上下位机间通信稳定性高。推荐。

建立通信方式的步骤如下：

       1、首先需要在ubuntu系统中安装Arduino IDE，安装指令为：sudo apt-get install arduino，完成后会生成arduino的文件目录。

       2、安装rosserial功能包，安装完成后，会生成rosserial_arduino文件夹，安装指令为：sudo apt-get install ros-indigo-rosserial-arduino;

       3、将rosserial_arduino文件夹下的ros_lib文件复制到Arduino库目录sketchbook/libraries。

Ubuntu使用Ros读取imu数据

       在Ubuntu上通过Ros读取imu数据的步骤如下：

       首先，你需要从开源Ros库中克隆驱动，通过git clone命令获取yesense_ros_driver。完成克隆后，你会看到一个名为yesense_ros_driver的功能包，它应该被放入工作空间的src文件夹内。创建一个新的工作空间，并将这个文件夹放置在src中。

       在工作空间的根目录下，执行"catkin_make install"命令进行编译。如果遇到关于serial串口的问题，确保安装了相关依赖，可以通过安装命令解决。在编译完成后，你需要设置工作空间的环境变量，通过"source devel/setup.bash"命令激活。

       确保imu数据功能包在"/home/ylb/Documents/yesense_ws/src"路径下，这样环境变量就可以找到它。启动Ros主节点，通过在终端中输入"roscore"命令。然后，在设置了环境变量的终端中，运行"rosrun yesense_imu yesense_imu_node"命令以获取imu数据。

       注意，每次打开新的终端时，都需要重新加载环境变量，因为上一个终端的设置可能会失效。所以，如果之前终端关闭了，需要再次设置并激活环境变量，然后再运行imu数据节点。