在loop中运行rcl_publish时，core1会报错panic，导致无法正常发布消息
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学到https://fishros.com/d2lros2/#/humble/chapt16/15.%E9%87%87%E7%94%A8MicroROS%E5%8F%91%E5%B8%83%E9%87%8C%E7%A8%8B%E8%AE%A1课程，照着写完代码后运行，ros topic list 发现没有/odm, 打开串口发现报错：（core1 panic)
经过进一步排查，发现是loop中的rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL); 一句有问题（删掉就不会导致内核1反复报错重启）， 于是我加上报错打印：
if(rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL) != RCL_RET_OK)
{
Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str);
}
运行后果然：
看来是 rcl_publish 未能够成功发布；
于是我将这句话（rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL); ）转移到core0的任务 microros_task 中，如下图：
烧录运行后，果然程序正常运行了！！！ 并且/odom也能够正常发布了：
为了进一步排查错误所在，我回到example12 ,教授编写发布节点的那个工程，将定时器的代码注释调， 在loop中手动发布， 如下图：
烧录运行后，发现这时程序是能够正常运行的 ：
但是！！， 当我在setup（）中添加一个任务给 core0（这个任务什么都不做），其他代码保持不变时， 话题发布失败了！ ：
（这是添加的代码）
(这里 echo 卡住了，无法输出数据）
（这时打开串口可以看到一些乱码，但从core1 panic ,CPU_RESET等字样不难看出是和之前一样的问题，即core1恐慌导致重启）到这时我基本可以断定，当分配任务给core0时（xTaskCreatePinnedToCore 函数），在loop 中 rcl_publish 会导致 core1 panic, 从而发布失败；
我也考虑过是不是我的板子核心坏了，但找了客服，说是我代码有问题，可是我并没有检查出什么问题， 更何况我是照着小鱼老师的教程一句句敲的，：
所以我按照他说的，到社区提问，希望能够得到解答 @小鱼
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@Gerry 1.该教程不再维护，请按照最新的教程《ROS2机器人开发从入门到实践》学习
2. 代码有问题的地方是 microROS 还没初始化完成，loop函数就已经开始执行了xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0);
if(rcl_publish(&publisher, &pub_msg, NULL) != RCL_RET_OK)
{
Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str);
} -
从你描述的情况来看，问题出现在使用
rcl_publish函数时与 FreeRTOS 的任务调度以及核心分配有关。在使用 MicroROS 和 FreeRTOS 的多核系统中，任务的分配和调度需要特别注意，以避免资源冲突或任务抢占导致的问题。分析问题
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Core1 Panic: 当在 loop 中调用
rcl_publish时，如果该函数内部尝试访问或操作了被其他核心（如 core0）占用的资源，可能会导致资源冲突或访问违规，从而触发 panic。 -
任务分配的影响: 当你将
rcl_publish移至 core0 的任务中，并且 core0 没有其他任务或资源竞争时，rcl_publish可以正常工作。但是，一旦在 core0 上添加其他任务（即使这些任务看似空闲），可能会影响rcl_publish的执行环境，特别是如果这些任务与 ROS 2 的内部机制（如网络堆栈、定时器、内存管理等）存在资源竞争。 -
社区教程与硬件差异: 虽然你是按照教程操作，但硬件平台（特别是多核处理器）的具体实现和配置可能会影响 FreeRTOS 和 MicroROS 的行为。此外，教程可能未涵盖所有特定硬件平台上的最佳实践或潜在问题。
解决建议
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确保资源隔离:
- 尽量避免在多个核心上运行可能访问相同资源的任务。
- 如果需要在多个核心上运行 ROS 2 相关的任务，确保这些任务不会同时访问共享资源，或者通过适当的同步机制（如互斥锁）来保护这些资源。
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优化任务分配:
- 将所有与 ROS 2 通信相关的任务（包括发布和订阅）分配给一个核心，以减少资源竞争。
- 使用
xTaskCreatePinnedToCore函数明确指定任务的运行核心。
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调试和监控:
- 使用 FreeRTOS 的调试工具监控任务状态和核心使用情况。
- 检查是否有内存泄漏或堆栈溢出的问题，这些问题可能导致未定义行为。
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社区和文档:
- 访问 MicroROS 社区和文档，查找是否有关于多核处理和任务分配的特定指导。
- 提问时提供尽可能详细的信息，包括硬件平台、FreeRTOS 版本、MicroROS 版本以及完整的代码示例。
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硬件考虑:
- 虽然硬件损坏的可能性较低，但如果问题持续存在，考虑在另一块相同的硬件上测试代码以排除硬件故障。
通过上述步骤，你应该能够更准确地定位问题原因，并找到适合你的硬件和应用的解决方案。
以上为生成回答，仅供参考～
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@Gerry
最后附上代码：fishbot_motion_control的main.cpp: #include <Arduino.h> #include <micro_ros_platformio.h> #include <WiFi.h> #include <rcl/rcl.h> #include <rclc/rclc.h> #include <rclc/executor.h> #include <geometry_msgs/msg/twist.h> #include <Esp32PcntEncoder.h> // 包含用于计数电机编码器脉冲的 ESP32 PCNT 编码器库 #include <Esp32McpwmMotor.h> // 包含使用 ESP32 的 MCPWM 硬件模块控制 DC 电机的 ESP32 MCPWM 电机库 #include <PidController.h> // 包含 PID 控制器库，用于实现 PID 控制 #include <Kinematics.h> // 运动学相关实现 #include <nav_msgs/msg/odometry.h> #include <micro_ros_utilities/string_utilities.h> rcl_publisher_t odom_publisher; // 用于发布机器人的里程计信息（Odom） nav_msgs__msg__Odometry odom_msg; // 机器人的里程计信息 rcl_timer_t timer; Esp32PcntEncoder encoders[2]; // 编码器数组 rclc_executor_t executor; rclc_support_t support; rcl_allocator_t allocator; rcl_node_t node; rcl_subscription_t subscriber; geometry_msgs__msg__Twist sub_msg; Esp32McpwmMotor motor; float out_motor_speed[2]; // 用于保存输出电机速度 PidController pid_controller[2]; // 创建PidController的两个对象 Kinematics kinematics; // 运动学相关对象 void twist_callback(const void *msg_in) { const geometry_msgs__msg__Twist *twist_msg = (const geometry_msgs__msg__Twist *)msg_in; static float target_motor_speed1, target_motor_speed2; float linear_x = twist_msg->linear.x; // 获取 Twist 消息的线性 x 分量 float angular_z = twist_msg->angular.z; // 获取 Twist 消息的角度 z 分量 Serial.printf("linear speed: %f angular speed: %f\n", linear_x, angular_z); kinematics.kinematic_inverse(linear_x * 1000, angular_z, target_motor_speed1, target_motor_speed2); pid_controller[0].update_target(target_motor_speed1); pid_controller[1].update_target(target_motor_speed2); } // 这个函数是一个后台任务，负责设置和处理与 micro-ROS 代理的通信。 void microros_task(void *param) { IPAddress agent_ip; agent_ip.fromString(""); set_microros_wifi_transports(" ", " ", agent_ip, 8888); // 使用 micro_ros_string_utilities_set 函数设置到 odom_msg.header.frame_id 中 odom_msg.header.frame_id = micro_ros_string_utilities_set(odom_msg.header.frame_id, "odom"); odom_msg.child_frame_id = micro_ros_string_utilities_set(odom_msg.child_frame_id, "base_link"); delay(2000); allocator = rcl_get_default_allocator(); rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator); rclc_node_init_default(&node, "esp32_car", "", &support); rclc_subscription_init_default( &subscriber, &node, ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(geometry_msgs, msg, Twist), "/cmd_vel"); rcl_ret_t pub_init_ret = rclc_publisher_init_best_effort( &odom_publisher, &node, ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(nav_msgs, msg, Odometry), "odom"); if (pub_init_ret != RCL_RET_OK) { Serial.printf("Failed to initialize odom_publisher! Error code: %d, Error message: %s\n", pub_init_ret, rcl_get_error_string().str); rcl_reset_error(); // 清除错误，以便后续不受影响 } rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator); rclc_executor_add_subscription(&executor, &subscriber, &sub_msg, &twist_callback, ON_NEW_DATA); // 循环运行 micro-ROS 执行器以处理传入的消息。 while (true) { if (!rmw_uros_epoch_synchronized()) { rmw_uros_sync_session(1000); // 如果时间同步成功，则将当前时间设置为MicroROS代理的时间，并输出调试信息。 delay(10); } delay(100); rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)); if(rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL) != RCL_RET_OK) { Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str); } } } void setup() { Serial.begin(115200); motor.attachMotor(0, 22, 23); motor.attachMotor(1, 12, 13); // 在引脚32、33和26、25上初始化两个编码器 encoders[0].init(0, 32, 33); encoders[1].init(1, 26, 25); // 初始化PID控制器的kp、ki和kd pid_controller[0].update_pid(0.625, 0.125, 0.0); pid_controller[1].update_pid(0.625, 0.125, 0.0); // 初始化PID控制器的最大输入输出，MPCNT大小范围在正负100之间 pid_controller[0].out_limit(-100, 100); pid_controller[1].out_limit(-100, 100); // 设置运动学参数 kinematics.set_motor_param(0, 45, 44, 65); kinematics.set_motor_param(1, 45, 44, 65); kinematics.set_kinematic_param(150); // 在核心0上创建一个名为"microros_task"的任务，栈大小为10240 xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0); } unsigned long previousMillis = 0; unsigned long interval = 50; void loop() { static float out_motor_speed[2]; kinematics.update_motor_ticks(micros(), encoders[0].getTicks(), encoders[1].getTicks()); out_motor_speed[0] = pid_controller[0].update(kinematics.motor_speed(0)); out_motor_speed[1] = pid_controller[1].update(kinematics.motor_speed(1)); motor.updateMotorSpeed(0, out_motor_speed[0]); motor.updateMotorSpeed(1, out_motor_speed[1]); unsigned long currentMillis = millis(); // 获取当前时间 if (currentMillis - previousMillis >= interval) { // 判断是否到达间隔时间 previousMillis = currentMillis; // 记录上一次打印的时间 float linear_speed, angle_speed; kinematics.kinematic_forward(kinematics.motor_speed(0), kinematics.motor_speed(1), linear_speed, angle_speed); // Serial.printf("[%ld] linear:%f angular:%f\n", currentMillis, linear_speed, angle_speed); // Serial.printf("[%ld] x:%f y:%f yaml:%f\n", currentMillis, // kinematics.odom().x, kinematics.odom().y, kinematics.odom().yaw); // 用于获取当前的时间戳，并将其存储在消息的头部中 int64_t stamp = rmw_uros_epoch_millis(); // 获取机器人的位置和速度信息，并将其存储在一个ROS消息（odom_msg）中 odom_t odom = kinematics.odom(); odom_msg.header.stamp.sec = static_cast<int32_t>(stamp / 1000); // 秒部分 odom_msg.header.stamp.nanosec = static_cast<uint32_t>((stamp % 1000) * 1e6); // 纳秒部分 odom_msg.pose.pose.position.x = odom.x; odom_msg.pose.pose.position.y = odom.y; odom_msg.pose.pose.orientation.w = odom.quaternion.w; odom_msg.pose.pose.orientation.x = odom.quaternion.x; odom_msg.pose.pose.orientation.y = odom.quaternion.y; odom_msg.pose.pose.orientation.z = odom.quaternion.z; odom_msg.twist.twist.angular.z = odom.angular_speed; odom_msg.twist.twist.linear.x = odom.linear_speed; //Serial.printf("X: %f Y: %f LINEAR: %f ANGULAR: %f\n", odom.x, odom.y, odom.linear_speed, odom.angular_speed); // if(rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL) != RCL_RET_OK) // { // Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str); // } //rcl_ret_t ret = rcl_publish(&odom_publisher, &odom_msg, NULL); } // 延迟10毫秒 delay(10); }<============================================>
example12的main.cpp:
#include <Arduino.h> #include <micro_ros_platformio.h> #include <rcl/rcl.h> #include <rclc/rclc.h> #include <rclc/executor.h> #include <std_msgs/msg/float32.h> rclc_executor_t executor; rclc_support_t support; rcl_allocator_t allocator; rcl_node_t node; rcl_timer_t timer; rcl_publisher_t publisher; std_msgs__msg__Float32 pub_msg; void timer_callback(rcl_timer_t* timer, int64_t last_call_time) { RCLC_UNUSED(last_call_time); if(timer != NULL) { rcl_publish(&publisher, &pub_msg, NULL); } } void microros_task(void *param) { int i = 0; } void setup() { Serial.begin(115200); set_microros_serial_transports(Serial); delay(2000); allocator = rcl_get_default_allocator(); rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator); //创建节点 rclc_node_init_default(&node, "topic_pub_test", "", &support); //发布者初始化 rclc_publisher_init_default( &publisher, &node, ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Float32), "battery_voltage" ); const unsigned int timer_timeout = 200; //定时器实例化 rclc_timer_init_default( &timer, &support, RCL_MS_TO_NS(timer_timeout), timer_callback ); /* timeout_ns: 类型为 uint64_t 的无符号64位整数，表示定时器的超时时间，单位是纳秒（nanoseconds）。 这是定时器在触发回调函数之前需要等待的时间。 callback: 类型为 rcl_timer_callback_t 的函数指针，指向定时器每次触发时应调用的回调函数。 这个回调函数的原型通常是 void callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time)，其中 timer 是触发回调的定时器， last_call_time 是最后一次调用回调函数的时间戳（以纳秒为单位）。 */ //执行器初始化 rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator); //number_of_handles: 类型为 size_t 的无符号整数，表示执行器可以管理的总句柄数。 //这里的句柄是指订阅（subscriptions）、定时器（timers）、服务（services）、客户端（clients）和守护条件（guard conditions）。 //注意，这个数字不包括节点（nodes）和发布者（publishers）的数量。 rclc_executor_add_timer(&executor, &timer); //初始化ADC pinMode(34, INPUT); analogSetAttenuation(ADC_11db); xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0); } void loop() { delay(100); //rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)); int analogValue = analogRead(34); int analogVolts = analogReadMilliVolts(34); //获取模拟电压，单位为毫伏 float realVolts = 5.02 * ((float)analogVolts * 1e-3); pub_msg.data = realVolts; if(rcl_publish(&publisher, &pub_msg, NULL) != RCL_RET_OK) { Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str); } } -
G Gerry 将这个主题转为问答主题，在
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@Gerry 1.该教程不再维护，请按照最新的教程《ROS2机器人开发从入门到实践》学习
2. 代码有问题的地方是 microROS 还没初始化完成，loop函数就已经开始执行了xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0);
if(rcl_publish(&publisher, &pub_msg, NULL) != RCL_RET_OK)
{
Serial.printf("Failed to publish: %s\n", rcl_get_error_string().str);
} -
G Gerry 将这个主题标记为已解决，在
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@小鱼
明白了！ 谢谢小鱼！果然在setup最后加上delay(3000)就好用了
