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USB外设驱动

在电脑上，我们最常用的接口之一，应该就是USB了，相比之前讲到的外设通信方法，USB更加复杂，速度也更快。

USB通信原理

USB不仅是我们生活中最常用的一种接口，也是一种串行总线的通讯方式。他类似于UART，有两根线用来传输数据。

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而且USB还有专门的接口规范，比如我们常听说的USB Type A、Type C。例如这里列出来的USB口，打印机常用的B口，手机上用的C口，都是标准的USB接口。

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USB的接口规范，使用广泛，很多成熟的外设都是采用的USB接口。

摄像头驱动

比如USB摄像头。

硬件接线

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这里我们使用一个USB摄像头，通过一个相机驱动把它跑起来，并且可以看到图像数据。

方法有很多中，TogetherROS兼容ROS2的所有功能，那我们就先试试ROS2中的标准方法，在旭日X3PI上直接安装一个usb_cam功能包。

ROS2相机驱动

安装与配置

首先安装ROS2的相机驱动包：

# 安装功能包
$ sudo apt install ros-foxy-usb-cam

安装好之后，为了让系统能够找到该功能包，需要进入tros的目录，建立对应的软连接。

# 建立软连接
$ cd /opt/tros
$ sudo python3 create_soft_link.py --foxy /opt/ros/foxy/ --tros /opt/tros/

因为旭日X3Pi可以连接csi摄像头，设备名占用了video0-7，所以外接的USB摄像头会被自动分配到video8，我们需要在ROS2的功能包中修改一下设备号。

# 修改配置文件
$ cd /opt/tros/share/usb_cam/config
$ sudo vim params.yaml

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然后给这个设备添加权限，最后再设置TogetherROS的环境变量就可以使用啦。

# 添加可执行权限
$ sudo chmod 777 /dev/video8

# 添加环境变量
$ source /opt/tros/local_setup.bash

运行相机驱动

我们来试一试。

$ ros2 launch usb_cam demo_launch.py     #启动相机，X3Pi
$ ros2 run rqt_image_view rqt_image_view #查看图像，PC

这里直接在X3Pi中启动usb_cam的launch文件，然后再启动一个能和他通信的Ubuntu桌面系统，打开rqt_image_view，选择对应的话题，就可以看到图像了。也就是说明我们成功的用TROS驱动了这个USB摄像头。

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TogetherROS相机驱动

除此之外，TogetherROS中也提供了USB摄像头的驱动节点，连接摄像头之后，直接设置设备的权限和TogetherROS的环境变量就可以使用了。

$ source /opt/tros/local_setup.bash
$ sudo chmod 777 /dev/video8
$ ros2 launch hobot_usb_cam hobot_usb_cam.launch.py

之后可以再打开一个新的终端，输入对应的指令，然后启动websocket这个节点，就可以把image这个话题的数据发送到网页了。

$ source /opt/tros/local_setup.bash
$ cd /opt/tros/lib/websocket/webservice
$ sudo chmod +x ./sbin/nginx
$ sudo ./sbin/nginx -p .
$ ros2 run websocket websocket --ros-args -p image_topic:=/image -p image_type:=mjpeg -p only_show_image:=true

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这时我们直接打开在通一个局域网下的浏览器，输入X3Pi的地址，就可以进去到一个网页，点击左上方web端展示即可看到USB摄像头的实时画面。

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激光雷达驱动

移动机器人中常用的激光雷达大多也是USB借口的，比如这款rplidar。

安装与配置

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如果我们想把它跑起来，同样需要一个驱动包，大家可以在工作空间中下载雷达的驱动包，然后进行编译。编译完成后，添加环境变量就可以使用这个功能包了。

# 下载源码
$ mkdir -p catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/src
$ git clone -b ros2 https://github.com/slamtec/rplidar_ros.git

# 编译
$ cd  ~/catkin_ws
$ colcon build --symlink-install

# 添加环境变量
$ source ~/catkin_ws/install/setup.bash

# 添加权限
$ sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

还要记得给激光雷达的USB口设置对应的权限。

运行激光雷达驱动

驱动安装好之后，就可以启动雷达了。

在旭日X3派的终端中，运行启动激光雷达的launch文件。

$ ros2 launch rplidar_ros2 rplidar_launch.py  #启动雷达，X3PI
$ ros2 run rviz2 rviz2                        #查看点云，PC

启动成功后，我们在电脑端的Ubuntu系统中，在ros2环境下打开rviz2，然后将世界坐标系改为laser，然后添加LaserScan的可视化选项，并且把Reliability Policy的选项改为System Default，此时就可以看到激光雷达的点云数据了。

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