MATLAB/Simulink 与 ROS 连接方法

本方法基于Ubuntu 18.04 ROS Melodic 和 MATLAB 2023a 软件制作

Ubuntu设置

1. 进入 Ubuntu 系统，打开终端，输入ifconfig查看IP地址

   

2. 打开~/.bashrc文件，根据IP地址添加如下语句

   1
   export ROS_IP=IP地址
   

   如图所示：

   

   若找不到~/.bashrc文件，可以尝试如下步骤：

   

将 MATLAB 与 ROS 连接

1. 在 Ubuntu 系统命令行中输入roscore启动 ROS master

   

2. 在 MATLAB 命令行中，根据 Ubuntu 系统的 IP 地址输入如下命令：

   xxxxxxxxxx
   1
   1
   setenv('ROS_MASTER_URI','192.168.106.129:11311')
   

   

3. 继续输入rosinit让 MATLAB 与 ROS 建立连接

   

4. 输入rostopic list可以查看已经注册到 ROS master 的话题

   

使用 Simulink 与 ROS 实现话题通讯

前期准备

1. 在 Ubuntu 系统的命令行输入如下命令运行小乌龟

   xxxxxxxxxx
   1
   1
   rosrun turtlesim turtlesim_node
   

2. 在Simulink中主要使用到的模块有：

   模块	功能
   Blank Message	用于选择话题的数据类型
   Bus Assignment	用于给话题赋值
   Bus Selector	用于选择话题中的某些变量
   Publish	用于发布话题
   Subscribe	用于接收话题
   Real-Time Synchronization	用于与现实时间同步

   如果在simulink仿真时提示Real-Time Kernel未安装，可以在MATLAB命令行中输入如下命令

   xxxxxxxxxx
   1
   1
   sldrtkernel -install
   

3. 考虑到 ROS 的通信频率为20Hz，将 Simulink 的基础采样时间设置为0.02，如图所示：

   

使用 Simulink 发布和订阅话题

1. 打开 Simulink 按下图搭建仿真：

   

2. 上述模块分别设置如下：

   • Real-Time Synchronization

     

   • Blank Message

     

   • Bus Assignment

     

   • Publish

     

   • Subscribe

     

   • Bus Selector

     

3. 在 MATLAB function 模块中可以设计函数控制小乌龟的运动，举例如下：

   ​x
   1
   function y = fcn(t)
   2
   
   3
   if t > 3 && t < 8
   4
       y = 0.5;
   5
   else
   6
       y = 0;
   7
   end
   

4. 点击运行后，可以看到小乌龟向前运动了一段距离，XY Graph模块中可以得到小乌龟的轨迹