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掌上单片机实验室 — RT - Thread+ROS2 浅尝（26）

news 来源：原创 2025/7/15 23:55:14

前面化解了Micro_ROS通讯问题，并在 RT-Thread Studio 环境下，使用Micro_ROS软件包中的例程，实现了STM32F411CE核心板和ROS2主机的通讯。之后还尝试修改例程 micro_ros_sub_twist.c ，实现了接收 turtle_teleop_key 所发出的 turtle1/cmd_vel 信息，很是兴奋，认为只需将由 msh 命令启动的例程纳入到我的程序中（msh本身是个独立线程，和我的程序运行无关），即可实现用 turtle_teleop_key操控小车了。

计划第一步先将 micro_ros_sub_twist.c 示例程序略加修改后加入到我的程序中，作为一个线程（示例本身也是创建了一个线程），由我的程序启动，在收到ROS2主机信息的基础上，下一步实现在此线程中解析数据，并通过 RT-Thread的消息机制和其它线程交互，操控小车。

本以为这是块“豆腐”，不用一天即可完成，没想到却“硌了牙”！整整花了一周时间才搞定。欲知详情，容我慢慢道来。

一、构思

之前完成了前文所述的 ROS2 及 Micro_ROS 基本环境；这一步计划在原有的程序框架下，增加一个线程，专门负责和 ROS2 主机通讯，类似于原来程序中的命令接收线程。将收到的 ROS2 信息解析后，转发给相应线程，实现小车的操控。

第一步想要实现的是订阅（subscribe）turtle_teleop_key 所发出的 turtle1/cmd_vel 主题，其数据格式为 twist，而 RT-Thread 软件包 Micro_ROS 中就有相应例程：micro_ros_sub_twist.c，略加修改后作为我的线程即可(从表面上看十分简单)。

为减小不确定性，这一步都没有考虑使用收到的信息控制小车，只是将收到的内容输出即可，重点是能在我的程序框架下运行此例程，实现和 ROS2 主机交互。

二、实施

新线程命名为：microRosThread。

总不能直接拷贝例程吧，所以第一步先将变量名个性化：

再按我原来的方式创建线程：

将原来示例中的初始化部分放在线程的开始部分，和原程序中其它线程一样，先完成各自的初始化，之后进入while（1）循环：

之后就是原来的初始化同步机制，用事件组实现所有线程均初始化完成后，再各自进入死循环执行线程任务，避免出现初始化不同步导致的错误：

至于输出信息，因为只是作为验证，故直接拷贝原来的例程：

将例程的原来的打印输出改为 RT-Thread 的日志输出。

再在主程序中，按原来线程的创建逻辑添加此线程。

至此，程序修改完毕，并不复杂；逻辑也算是清晰、简单。

三、遇阻

本以为会很顺利，没想到编译出错。关键是出错位置均在 Micro_ROS 软件包中，自己代码中的错误很容易就消除了。

首先是RMW目录下的 types.h 文件中的 425行出错：

提示在 __attribute__((deprecated(msg))) 之前少东西，后请教高手后，说可以删除这部分，删除后，此错误消除（后来找到问题并解决后，此处不用删除），但新的错误出现。

这次是编译完成，在链接过程中提示出错：

在microRosThread 程序中，调用 set_microros_transports() 函数时，提示micro_ros_rtt.h中所声明的函数指针未定义：

此函数是将四个串口操作的函数指针传给 Micro_ROS ，实现对硬件的操作。总是提示这四个函数指针未定义。

软件包在示例程序编译时是没有问题的，且可以正确执行。按此推论，应该不是软件包代码问题。

首先怀疑是编译环境所致，缺少相应的路径。可 RT-Thread 编译使用了 Kconfig及Scon生成make 文件，我对此不熟，临时抱佛脚也未吃透，网上搜未果。找身边 C 语言高手请教，可人家也不了解 Kconfig及 Scon，无法轻易解决。

不过在此过程中，发现只是这个函数有问题，将 set_microros_transports() 封掉，编译即可通过。看来问题就出在那几个函数指针上！

至此，已反反复复折腾了近一周时间了。

期间，我尝试直接将示例程序拷贝到我的程序文件夹中，用我的程序调用示例程序中的函数，未果。

总觉得是 msh 执行的环境和我自己的程序不同，所以想尝试改变示例程序的激活方式，按照程序的方式启动，而非msh命令。

既然在我的程序中通过调用方式编译不通，那就重新建一个工程，再将示例程序直接放在主函数中，通过main启动。

按此实施，居然编译通过了；仔细观察发现，原来新建的工程主函数为 C 文件，尝试将其扩展名改为 cpp，前面的问题重现了。

看来问题找到了：是 C++ 和 C 编译的差别所致！

再次请教C语言高手，他说是的：C++程序编译时有name mangling 处理，会将所有程序中的函数重新命名；而C程序编译没有。

看来问题就在此：因为 set_microros_transports() 函数中所用的几个函数定义在文件rtt_serial_transports.c 中，而我的程序当初为了学习类定义，使用了 C++，所有文件均为 cpp，新创建的 microRosThread 也是。应该就是在C++文件中调用C函数所产生的问题。

四、化解

既然明确了问题，就有办法解决。

继续请教，他们似乎也未遇到过这类问题，但居然帮我从chatgpt 那里找到了答案：

按此实施，针对我目前的程序，简化一下，将 microRosThread 线程改为C文件，这样和调用的 Micro_ROS 软件包的 C 文件相同，不会发生编译重命名。因为软件包内容太多，不方便修改，只能用我的程序迎合软件包。

问题转化为我的主函数 C++ 程序如何调用 microRosThread.c 中的 C 函数，只有一个创建线程函数和主程序相关，其余均通过RT-Thread消息机制交互，不存在问题；参考chatgpt 的答案处理：

声明函数和函数指针

2）用函数指针调用C文件中的创建函数：

microRosThread程序不变，只是修改扩展名为C：

编译通过：

执行正确：

第一次实现ROS2话题订阅

这是我第一次切身感受到 AI 的作用。

总算从这个坑里爬出来了，不过还是有收获的！知道了C++还有个 name Mangling 机制。

五、回顾

跌跌爬爬，总算是可以步入正轨，去实现基于 ROS2 控制小车。

说实话，这个准备过程有点长，也有点劳神费心。回顾一下，应该是踩了三个大坑：

第一个：安装Micro_ROS；因为对linux不熟悉，加之网络问题，折腾了一下，这个没啥收获，只是觉得玩这种开源项目有点累，缺少系统、完善的支持，需要靠从网上支离破碎的信息中自己摸索、整合，得到自己的领悟，有时甚至是误打误撞。

第二个：安装完成 Micro_ROS 后无法通过串口和硬件通讯，这个坑有点大，最后是将 ROS2及 Micro_ROS 安装在物理机器上才解决，都没有弄清楚原因，只能推测是 Linux 虚拟机操作硬件有点问题。可在linux中安装的串口助手Comcute是能正常运行啊，无语，只能推测是micro_ros_agent 有 bug，不能在虚拟机中运行。

关于这个过程的详细描述见鱼香ROS社区帖子：

学习第一个 MicroROS 节点时接收 ESP32 数据报 [ros2run]: Segmentation fault 错

第三个：就是上文所描述的这个，这应该是由于我 C 语言功底不扎实所致，半路出家，没有系统学习过 C 语言，在稍微复杂一些的环境下，就有些力不从心了。

在 RT-Thread studio 中引入软件包 micro_ros，还有一个小插曲，因为解决的比较顺利，所以没有费笔墨描述。但为避免同道的朋友们踩坑，还是在此顺带说明一下：

在RT-Thread Studio 环境下，加入micro_ros软件包和例程后，直接编译会出错，提示很多软件包中的文件找不到，打开 packages 目录发现 src 目录内容似乎自动加载有误，按我的理解将 src 下的所有目录重新整理后，编译正常，测试通过。

这部分内容应该在上一篇中交代，可我给那个物理机的事情搞得有点头大，忘了，在此补上。详细的说明发在 RT-Thread 社区中：

RT-Thread-RTThread studio 中添加 Micro_ROS 软件包有 BugRT-Thread问答社区 - RT-Thread

还好，这次总算坚持走过来了，没有半途而废。

但愿后面不要再遇到太大的障碍，能顺利的实现我的愿望，否则将Micro_ROS作为学习素材我都觉得是不是选错了？

因为学习过程不应该耗费在这些说不出道理的事情上，而是将精力集中在创造性劳动上，通过素材引导学习者掌握解决问题的方式、方法，尤其是在AI已如此聪明的大趋势下！

待续……

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加入microRos线程的小车程序：

通过网盘分享的文件：RTT_ROS2_1.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/1Q3nzzTkLRxURYTQF_MUu9A

提取码: t1vr

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