ROS2の自動cmakeツールament_cmake_auto

はじめに

ament_cmake_autoは、package.xmlに記載してあるパッケージを探してくれる自動cmakeツールなので、CmakeLists.txtはシンプルに書けるようになる。

find_package

ament_cmake_autoは必要なので、これのみをfind_packageしておく。

find_package(ament_cmake_auto REQUIRED)

依存を見つける=ament_auto_find_build_dependencies

package.xmlに記載してあるdependenciesを、すべてfind_packageしてくれる。

ament_auto_find_build_dependencies()

ライブラリの生成=ament_auto_add_library

add_library、target_include_directories、target_link_libraries、ament_target_dependenciesをまとめてくれる。
マルチライブラリーのの場合、ライブラリーずつリストするのみで済む。

ament_auto_add_library(lite_serial src/lite_serial.cpp include/lite_serial.hpp)

実行ファイルの生成=ament_auto_add_executable

add_executable、target_include_directories、target_link_libraries、ament_target_dependenciesをまとめてくれる。
マルチノードの場合、ノードずつリストするのみで済む。

ament_auto_add_executable(haya_imu_node src/haya_imu_node.cpp)
ament_auto_add_executable(haya_topic_echo src/haya_topic_echo.cpp)
ament_auto_add_executable(haya_topic_hz src/haya_topic_hz.cpp)

msg/srvの生成=ament_auto_generate_code

メッセージも、サービスも以下1行で済む。

ament_auto_generate_code()

ライブラリーのビルド=ament_auto_package

1行のみでexport、install関係をまとめて仕上げてくれる。

ament_auto_package()

構文のチェック=ament_lint_auto

BUILD_TESTINGデフォルト=ON、colon build – -BUILD_TESTING=OFFに指定可能。

if(BUILD_TESTING)
  find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
  ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()

テストを行う=ament_auto_add_gtest

冒頭の使用例にテストは入っていないが、ament_auto_add_gtestでテストできるようにしている。

ament_auto_find_test_dependencies()
ament_auto_add_gtest()

ament_cmake_autoの使用例

筆者はament_cmake_autoを自社開発したROS2パッケージhaya_imu_ros2に取り組んだので、CmakeLists.txtは以下のとおりとなる。

# CmakeLists.txt of haya_imu_ros2
cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(haya_imu_ros2)
find_package(ament_cmake_auto REQUIRED)
ament_auto_find_build_dependencies()
ament_auto_add_library(lite_serial src/lite_serial.cpp include/lite_serial.hpp)
ament_auto_add_executable(haya_imu_node src/haya_imu_node.cpp)
ament_auto_add_executable(haya_topic_echo src/haya_topic_echo.cpp)
ament_auto_add_executable(haya_topic_hz src/haya_topic_hz.cpp)
if(BUILD_TESTING)
  find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
  ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()
install(DIRECTORY launch config DESTINATION share/${PROJECT_NAME})
ament_auto_package()

リポジトリ

https://github.com/soarbear/haya_imu_ros2 に公開済み(BSD 3-Clause License)

参考資料

https://github.com/ament/ament_cmake
Ament-CMake-Documentation(humble)

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9軸センサーICM-42688+MMC5983 6軸&9軸回転ベクトル&3軸オイラー角 MAX1000Hz同時出力 ROS/ROS2対応 USB接続

はじめに

令和3年度発売の旧型機種のhayate_imu v2は多くの企業、学校法人のユーザー様にご利用いただいたことに、厚く御礼申し上げます。ありがとうございます。旧機種はv2.4までとリリースさせていただいておりますが、いまユーザー様のお手元にある旧バージョン製品のファームバージョンアップは、ユーザー様のもとで実施可能なので、詳細については、別途順次ご案内申し上げます。昨今の半導体ショックにより供給不足、価格高騰などの影響を受ける中、後継機種の開発を続けてきた結果、令和5年4月下旬より、9軸IMU/AHRS haya_imu v3.2の発売をお知らせさせていただきます。

製品紹介

Cortex-M4 (クロック周波数120MHz)、新型6軸IMUのICM-42688、高精度3軸AMR方式地磁気センサMMC5983MAの実装により、通常出力モード、デモストレーションモード、キャリブレーションモード(初期バイアス測定)、6軸フュージョン回転ベクトルクォータニオン、9軸フュージョン回転ベクトルクォータニオン、3軸オイラー角の同時出力は最大1000Hzまで可能となります。ROS/ROS2とも対応しており、ドライバーはGithubよりダウンロードして製品とセットでご利用いただけます。

主な仕様

・型番 haya_imu v3.x
・内蔵チップ Microchip Cortex-M4(120MHz)、ICM-42688-VまたはICM-42688-P、MMC5983MA実装
・外部接続 USB2.0+ Type-C、USB+5V給電
・最大出力レート
  - 6軸/9軸フュージョン回転ベクトル四元数 1000Hz
  - 3軸オイラー角  1000Hz
  - 3軸加速度(アクセル)データ  1000Hz
  - 3軸角速度(ジャイロ)データ  1000Hz
  - IMU内部温度データ      1000Hz
  - 3軸地磁気(コンパス)データ  500Hz

・測定レンジ
  - 加速度(アクセル)センサ  ±8g
  - 角速度(ジャイロ)センサ  ±2000dps
  - 地磁気(コンパス)センサ  ±800µT

・バイアス測定補正 初期バイアス測定、動作時即時測定、内蔵補正機能あり
・消費電力 150mW以下(環境温度21℃ 実測値)
・寸法 38.0mm × 39.0mm × 4.8mm(突起物含む)
・取付穴 M3x4、隣り合う穴の中心間距離32.0mm

主な特長

・サービスモード 通常出力モード、デモンストレーションモード、キャリブレーションモード
・結果出力 6軸フュージョン回転クォータニオン、9軸フュージョン回転クォータニオン、3軸オイラー角1KHzまで同時出力、結果出力レートに関わらずIMU/地磁気センサのデータサンプリング周波数、フュージョン周波数は常に1000Hz/500Hzに設定済み
・初期バイアス測定 使用環境変化あった際に利用可能なキャリブレーションモードで最短数分程度で初期バイアス測定完了、MCUフラッシュに自動的に保存して、動作時に読み込んで即時バイアス測定&補正あり
・地磁気センサ温度補償 地磁気センサは、計測時間1msにわたるセットリセット計測(温度補償機能)使用済み
・磁気外乱による干渉 受けにくいことが当社実験(磁束密度約2G)にて確認済み
・ROS/ROS2対応 本体にはROS/ROS2ライブラリを実装せず、対向装置にドライバーインストールにより実現

詳細情報

【製品名称】haya_imu v3.x
【開発会社】ROBOT翔(株式会社翔雲)
【発売時期】令和5年4月下旬頃
【商品情報】9軸センサー6軸&9軸回転ベクトル 3軸オイラー角 MAX1000Hz同時出力 ROS/ROS2対応 USB接続 | ROBOT翔

参考情報

エンコーダ付きDCモータPID制御の実験-haya_imu応用例

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