MOVE_AI/COMPLETE_STARTUP_GUIDE.md

完整启动流程文档

系统架构

┌─────────────────┐
│   rm_vision     │ 视觉节点
│  (GimbalROS)    │
└────────┬────────┘
         │ /gimbal/vision (DataAI)
         │ 云台控制指令
         ↓
┌─────────────────┐
│ rm_serial_driver│ 串口驱动
└────────┬────────┘
         │ 串口
         ↓
┌─────────────────┐
│      MCU        │ 下位机
└─────────────────┘
         ↑
         │ /data_mcu (DataMCU)
         │ 云台状态反馈
         │
┌─────────────────┐
│  rm_simple_move │ 导航节点
└─────────────────┘
         │ /cmd_vel_move (Twist)
         │ 底盘控制指令
         ↓
┌─────────────────┐
│ rm_serial_driver│
└─────────────────┘

话题映射表

话题	类型	方向	说明
/data_mcu	rm_msgs/DataMCU	MCU → 上位机	云台状态（姿态、弹速等）
/data_ref	rm_msgs/DataRef	MCU → 上位机	裁判系统数据
/gimbal/vision	rm_msgs/DataAI	视觉 → MCU	视觉云台控制指令
/cmd_vel_move	geometry_msgs/Twist	导航 → MCU	底盘运动控制指令
/nav_goal	rm_msgs/NavGoal	决策 → 导航	导航目标点
/nav_status	rm_msgs/NavStatus	导航 → 决策	导航状态反馈
/current_pose	geometry_msgs/PoseStamped	导航 → 决策	当前位置

完整启动流程

步骤 1: 编译所有包

cd ~/MOVE_AI

# 编译消息包
colcon build --packages-select rm_msgs

# 编译串口驱动
colcon build --packages-select rm_serial_driver

# 编译导航节点
colcon build --packages-select rm_simpal_move

# 编译视觉（如果需要）
colcon build --packages-select mr_vision

# 加载环境
source install/setup.bash

步骤 2: 启动串口驱动（核心节点）

终端 1：启动 rm_serial_driver

source install/setup.bash
ros2 run rm_serial_driver rm_serial_driver --ros-args \
  -p device_name:=/dev/ttyACM0 \
  -p baud_rate:=115200

预期输出：

========================================
RM Serial Driver 启动中...
  设备: /dev/ttyACM0
  波特率: 115200
========================================
话题配置:
  发布: /data_mcu (MCU状态)
  发布: /data_ref (裁判系统)
  订阅: /gimbal/vision (视觉控制)
  订阅: /cmd_vel_move (导航控制)
✓ 串口打开成功
RM Serial Driver 启动完成！

故障排查：

# 如果串口打开失败，检查设备
ls -l /dev/ttyACM*
ls -l /dev/ttyUSB*

# 添加串口权限
sudo usermod -a -G dialout $USER
# 重新登录生效

# 或临时授权
sudo chmod 666 /dev/ttyACM0

步骤 3: 验证串口通信

终端 2：查看 MCU 数据

source install/setup.bash
ros2 topic echo /data_mcu

预期输出：

mode: 0
q0: 1.0
q1: 0.0
q2: 0.0
q3: 0.0
yaw: 0.0
yaw_vel: 0.0
pitch: 0.0
pitch_vel: 0.0
bullet_speed: 15.0
bullet_count: 0
---

如果能看到数据，说明串口通信正常！

步骤 4: 启动导航节点（可选）

终端 3：启动 rm_simple_move

source install/setup.bash
ros2 launch rm_simpal_move simple_move.launch.py

预期输出：

[rm_simple_move]: 话题配置:
[rm_simple_move]:   输入: /nav_goal
[rm_simple_move]:   输出: /cmd_vel_move (统一输出)
[rm_simple_move]:   PID模式: 直接计算发布到 /cmd_vel_move
[rm_simple_move]:   NAV模式: Action /navigate_to_pose → 导航 → /cmd_vel → 转发到 /cmd_vel_move
[rm_simple_move]:   状态: /nav_status, /current_pose
[rm_simple_move]: RMSimpleMove 启动

步骤 5: 启动视觉节点（如果需要）

终端 4：启动视觉

source install/setup.bash

# 方式 1: 使用已修复的 standard_mpc
./build/mr_vision/standard_mpc configs/standard.yaml

# 方式 2: 使用其他视觉节点（需要先修复）
# ./build/mr_vision/balance_infantry_mpc configs/balance_infantry.yaml

预期输出：

[GimbalROS] Initialized with ROS2 topics
[GimbalROS]   Subscribe: /data_mcu
[GimbalROS]   Publish: /gimbal/vision
[GimbalROS] Waiting for first quaternion...
[GimbalROS] First q received.

测试流程

测试 1: 验证话题连接

# 查看所有话题
ros2 topic list

# 应该看到：
# /data_mcu
# /data_ref
# /gimbal/vision
# /cmd_vel_move
# /nav_goal
# /nav_status
# /current_pose

# 查看话题信息
ros2 topic info /gimbal/vision
ros2 topic info /data_mcu

测试 2: 测试导航功能

# PID 模式导航到 (2, 2)
ros2 topic pub /nav_goal rm_msgs/msg/NavGoal "{
  mode: 0,
  target_x: 2.0,
  target_y: 2.0,
  target_angle: 0.0,
  max_speed: 1.0,
  tolerance: 0.2
}" --once

# 查看导航状态
ros2 topic echo /nav_status

# 查看底盘控制指令
ros2 topic echo /cmd_vel_move

测试 3: 测试视觉控制（如果视觉节点运行）

# 查看视觉发送的云台控制指令
ros2 topic echo /gimbal/vision

# 应该看到：
# mode: 0/1/2
# yaw: ...
# pitch: ...
# vx, vy, wz: ...

最小启动配置

如果只需要测试串口通信和导航：

# 终端 1: 串口驱动
ros2 run rm_serial_driver rm_serial_driver

# 终端 2: 导航节点
ros2 launch rm_simpal_move simple_move.launch.py

# 终端 3: 发送导航目标
ros2 topic pub /nav_goal rm_msgs/msg/NavGoal "{mode: 0, target_x: 1.0, target_y: 1.0, target_angle: 0.0, max_speed: 1.0, tolerance: 0.2}" --once

完整启动配置（包含视觉）

# 终端 1: 串口驱动
ros2 run rm_serial_driver rm_serial_driver

# 终端 2: 导航节点
ros2 launch rm_simpal_move simple_move.launch.py

# 终端 3: 视觉节点
./build/mr_vision/standard_mpc configs/standard.yaml

# 终端 4: 监控（可选）
ros2 topic echo /data_mcu

启动脚本

创建一个启动脚本 start_all.sh：

#!/bin/bash

# 启动所有节点
cd ~/MOVE_AI
source install/setup.bash

# 启动串口驱动（后台）
gnome-terminal -- bash -c "source install/setup.bash && ros2 run rm_serial_driver rm_serial_driver; exec bash"

# 等待串口驱动启动
sleep 2

# 启动导航节点（后台）
gnome-terminal -- bash -c "source install/setup.bash && ros2 launch rm_simpal_move simple_move.launch.py; exec bash"

# 等待导航节点启动
sleep 2

# 启动视觉节点（如果需要）
# gnome-terminal -- bash -c "source install/setup.bash && ./build/mr_vision/standard_mpc configs/standard.yaml; exec bash"

echo "所有节点已启动！"
echo "使用 'ros2 topic list' 查看话题"
echo "使用 'ros2 topic echo /data_mcu' 查看 MCU 数据"

使用方法：

chmod +x start_all.sh
./start_all.sh

关闭流程

# 方式 1: 在每个终端按 Ctrl+C

# 方式 2: 使用脚本关闭所有节点
pkill -f rm_serial_driver
pkill -f rm_simple_move
pkill -f standard_mpc

常见问题

Q1: 串口打开失败

# 检查设备
ls -l /dev/ttyACM*

# 添加权限
sudo usermod -a -G dialout $USER
# 重新登录

# 或临时授权
sudo chmod 666 /dev/ttyACM0

Q2: 收不到 /data_mcu 数据

• 检查串口连接是否正常
• 检查 MCU 是否正常运行
• 检查波特率是否匹配（默认 115200）

Q3: 视觉节点等待四元数超时

• 确保 rm_serial_driver 已启动
• 确保 MCU 正在发送数据
• 检查 /data_mcu 话题是否有数据

Q4: 导航不动

• 检查 /cmd_vel_move 是否有数据
• 检查 rm_serial_driver 是否订阅了 /cmd_vel_move
• 检查 TF 变换是否正常

调试工具

# 查看所有节点
ros2 node list

# 查看所有话题
ros2 topic list

# 查看话题频率
ros2 topic hz /data_mcu

# 查看话题信息
ros2 topic info /gimbal/vision

# 录制数据
ros2 bag record -a

# 查看 TF 树
ros2 run tf2_tools view_frames

性能监控

# 查看节点资源占用
top -p $(pgrep -f rm_serial_driver)

# 查看话题带宽
ros2 topic bw /data_mcu

# 查看话题延迟
ros2 topic delay /data_mcu

下一步

1. ✅ 串口驱动正常运行
2. ✅ 导航节点正常运行
3. ⏳ 修复剩余的视觉节点文件
4. ⏳ 测试完整的视觉+导航+串口流程

文档

• 使用指南: GIMBAL_ROS_GUIDE.md
• 迁移状态: ROS2_MIGRATION_STATUS.md
• 本文档: COMPLETE_STARTUP_GUIDE.md