So steuerst du deinen Roboter mit dem Gamepad – Ball Chaser mit ROS2

Table of Contents

Motivation

Nachdem wir bereits erfolgreich ROS2 auf dem Raspberry installiert, die Kamera zum laufen gebracht und auch schon einen Blobdetektor geschrieben haben, widmen wir uns nun der Steuerung des Ball Chaser Roboters mit einem Gamepad.

Gamepad

Ich verwende hier das Logitech Gamepad F710.

Verbinde dein F710 per USB-Dongle, schalte es auf den Direct Input-Modus (Schalter auf “D”).
Wenn du sehen willst, ob das Gamepad richtig erkannt wird, gib

lsusb | grep Logitech

in das Terminal ein. Wenn Du

Bus 003 Device 005: ID 046d:c219 Logitech, Inc. F710 Gamepad [DirectInput Mode]

siehst, wurde es korrekt erkannt.

Den Roboter steuern

Um den Roboter mit einem Gamepad zu steuern, benötigen wir das Paket teleop_twist_joy. Dieses Paket wandelt die Eingaben des Gamepads in Twist Nachrichten um und
veröffentlicht diese auf einem bestimmten ROS 2 Topic, in der Regel /cmd_vel.

Es werden dazu zwei nodes gestartet, der joy_node und der teleop_node.

Installation

Wie bei ROS üblich werden Pakete über apt installiert:

sudo apt install ros-humble-teleop-twist-joy

Wurde das Gamepad korrekt erkannt?

Um zu schauen, ob das Gamepad richtig erkannt wird, kannst du folgenden Befehl verwenden:

ros2 run joy joy_enumerate_devices

Es sollte eine Ausgabe wie diese erscheinen:



    ID : GUID                             : GamePad : Mapped : Joystick Device Name
    -------------------------------------------------------------------------------
     0 : 030000006d0400001fc2000005030000 :    true :   true : Logitech F710 Gamepad (XInput)

Joy Node starten

Im ersten Schritt müssen wir den Joy Node starten.

ros2 run joy joy_node

Der joy node veröffentlicht die Daten des Gamepads auf dem Topic /joy.
Um zu sehen, ob der Node richtig gestartet wurde, kannst du folgenden Befehl verwenden:

ros2 topic echo /joy

Die Ausgabe sieht so aus:

   header:
      stamp:
        sec: 1739217047
        nanosec: 710310619
      frame_id: joy
    axes:
    - -0.0
      - -0.0
      - -0.0
      - -0.0
      - 0.0
      - 0.0
      buttons:
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
      - 0
    ---

Button-Zuordnung

Achsen

0: Left Stick Horizontal (-1.0..1.0)
1: Left Stick Vertical (-1.0..1.0)
2: Right Stick Horizontal (-1.0..1.0)
3: Right Stick Vertical (-1.0..1.0)
4: Cross key Horizontal (-1.0..1.0)
5: Cross key Vertical (-1.0..1.0)

Buttons

0: X
1: A
2: B
3: Y
4: LB
5: RB
6: LT
7: RT
8: BACK
9: START
10: Left Stick Button
11: Right Stick Button

Teleop

Im nächsten Schritt starten wir den Node teleop_node. Dieser Node abonniert die Daten des Gamepads und veröffentlicht die Twist Nachrichten auf dem Topic /cmd_vel.

Öffne ein weiteres Terminal und starte den Node mit folgendem Befehl:

ros2 run teleop_twist_joy teleop_node

Konfiguration

Die Konfiguration des Gamepads erfolgt in der Datei twist_joy.yaml.


    joy_node:
      ros__parameters:
        device_id: 0
        deadzone: 0.05
        autorepeat_rate: 20.0

    teleop_node:
      ros__parameters:
        axis_linear:
          x: 1
        scale_linear:
          x: 0.5
        scale_linear_turbo:
          x: 1.0

        axis_angular:
          yaw: 0
        scale_angular:
          yaw: 0.5
        scale_angular_turbo:
          yaw: 1.0

        enable_button: 6
        enable_turbo_button: 7

        require_enable_button: true

Launch File

Um die zwei Nodes nicht per Hand smarten zu müssen, kannst du ein Launch File verwenden.
Erstelle eine Datei teleop_twist_joy.launch.py im Ordner launch deines Paketes.

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
import os

def generate_launch_description():
    ld = LaunchDescription()
    package_path = get_package_share_directory('ball_tracker')

    twist_joy_config_file_path = os.path.join(package_path, 'config', 'twist_joy.yaml')

    joy_node = Node(
            package='joy',
            executable='joy_node',
            name='joy_node',
            output='screen'
        )
    teleop_twist_joy = Node(
            package='teleop_twist_joy',
            executable='teleop_node',
            output='screen',
            remappings=[
                ('/cmd_vel', '/turtle1/cmd_vel')
            ],
            parameters=[twist_joy_config_file_path]
        )

    ld.add_action(joy_node)
    ld.add_action(teleop_twist_joy)
    return ld

Hier mappen wir cmd_vel auf trutle1/cmd_vel