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前言

ROS小车上位机控制器是基于树莓派3B或树莓派3B+，虽然树莓派配备了LCD显示屏，可以连接鼠标键盘进行控制操作，但在实际工程中并不能实现，不符合工程原则，通常常使用SSH或VNC Viewer等方式，通过让树莓派和主机端连接同一网段，进行WIFI远程控制的方式实现，在本次我们使用SSH的方式进行远程操控，然后将小车的ROS_IP和主机的ROS_IP设置为同一个，利用ROS的分布式松耦合通讯机制进行话题间的共享，在主机端接收到话题后，使用可视化软件Rviz进行显示和可视化操控。

硬件列表：

虚拟机系统：ubuntu16.04

树莓派：3B+或3B

激光雷达：思岚科技A1或A2

电机：普通直流电机+编码器

里程计：IMU和编码器

可选：摄像头、RGB-D

最开始配置需要显示屏、鼠标、键盘连接树莓派

一、远程控制

把小车组装好，电池充满电，小车主控接 HDMI显示器、鼠标、键盘，让树莓派连接手机热点，不要连接校园网等公用网络，要连接局域网。使用ifconfig命令查看小车的IP地址：

 电脑端也连接到同一个手机热点，打开虚拟机，在设置中将虚拟机的网络适配器改为桥接模式：

 在虚拟机中使用ifconfig查看虚拟机的IP地址：

 现在两边以及连接到了同一个网段，使用ping命令看两边能不能顺畅通讯：

 现在两边通畅，可以在虚拟机中使用ssh方式远程控制树莓派的终端：

ssh hit@172.20.10.8

hit是自定义的连接名，后面是树莓派IP

 输入密码后即可进入树莓派端的终端，至此远程连接配置完成。

二、分布式通讯

1.修改环境变量

首先需要修改环境变量，ROS的通讯机制是分布式松耦合通讯，多台电脑可以通过注册到同一个Master节点，共享话题消息，其中只需要修改每台机器的环境变量，让这几台电脑上运行的节点彼此认识即可。

在ROS的环境变量中，需要在~/.bashrc中设置的并不多，出现频率最高的有三个：ROS_MASTER_URI、ROS_HOSTNAME、ROS_IP
ROS_MASTER_URI比较好理解，就是整个ROS系统的主机的IP网址。

ROS_IP和ROS_HOSTNAME是可选的环境变量，用来设置ROS节点或工具的公开网地址。这两个选项是互斥的，如果两者都设置优先使用ROS_HOSTNAME。如果你指定一个IP地址，使用ROS_IP；如果指定一个主机名(a host name)，使用ROS_HOSTNAME。当一个ROS成员报告URI给master或者其他成员，这个值就会被用到。这个设置只用在一台计算机有多个地址，需要强制ROS到特定的一个的情况。

除了’localhost’(本地主机),ROS成员绑定到所有可用的网络接口，他不影响实际绑定地址。如果这个值设定为本地主机，ROS成员只绑定在环回接口。这将会阻止远程成员与本地成员交流。

说白了，就是HOSTNAME的优先级要比IP的优先级高，设定了hostname就以hostname为准，不在管后面是否还有IP的设置。在配置中我们只要设置HOSTNAME就行了，这个HOSTNAME就是从机节点的身份证，需要让主机认识它。

大概清楚了这几个概念，我们就可以做以下修改，实现分布式通信：

主机选择为树莓派，从机选择为虚拟机

在树莓派端使用以下命令配置环境变量：

vi ~/.bashrc

 使用下面这条命令使修改立刻生效：

source ~/.bashrc

 在主机端使用以下命令，修改环境变量：

gedit ~/.bashrc

 使用下面这条命令使修改立刻生效：

source ~/.bashrc

至此分布式通信配置完成，下面进行实验演示 

2.效果展示

首先在虚拟机中使用Ctrl+Alt+T打开一个终端，使用ssh进入树莓派端：

ssh hit@172.20.10.8

在小车端使用以下命令，启动与STM32通讯的节点，并进行各硬件的初始化：

roslaunch rikirobot bringup.launch 

连接成功，初始化结果： 

在虚拟机端使用以下代码，开启键盘控制节点：

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

整个逻辑是：树莓派作为主机端，虚拟机作为从机端，从机注册到主机的ROS_MASTER_URI，就是从机的节点向主机的ROS_MASTER进行注册，然后从机有自己的身份证（网络IP），以便主机端认识它的节点，这样从机和主机之间就能共享话题，从机端的键盘控制节点发布速度指令/cmd_vel，主机端接收到速度指令控制小车进行移动。

实物效果如下：

总结

本文利用了ROS分布式通讯的优点，利用树莓派3B+配合虚拟机实现了使用SSH的方式远程对小车的控制，更贴近与工业科研领域的ROS使用方法，最后进行了实物演示，验证了该通讯的正确性和便捷性。