kobuki通信协议.docx

附录：协议说明综述Kobuki驱动程序与机器人通过预先设定好的协议进行通信。通常，驱动会发送指令给机器人，并且得到机器人的反馈数据或传感器消息。这些命令和反馈数据被转换为bytestream通过串口通信。通信协议规定了bytestream的规则和形式。一、流组成一个bytestream可以分为四个部分：headers，length，payload和checksum。名字Header0Header1LengthPayloadChecksum大小1字节1字节1字节N字节1字节说明0xAA0x55有效信息的字节数有效信息1、headerHeader包括两个字节，header0和header1，它们是kobuki驱动命令和机器人反馈数据bytestream的固定值。Headers用来检测bytestream的开始，相当于起始位。2、lengthLength表示一个bytestream中所包含的有效信息的长度。Length占一个字节，它可以用来区别不同的bytestream，最小值为3。3、payloadPayload中包涵了bytestream的中的实际数据即有效信息。3.1 payloadPayload有一些sub-payload组成。PayloadSub-payload 0Sub-payload 1Sub-payload 2…Sub-payload N-1 3.2 sub-payload组成sub-payload可以分为三部分：header，length和data.名字HeaderLengthData大小1字节1字节N字节说明预定义的标识符Data的字节位数下面描述4、checksumChecksum是整个bytestream中出来headers外的异或值。Checksum过程确保了bytestream的完整性。下面是它的一段代码：unsignedint packet_size(buffer.size());unsignedchar cs(0);for (unsignedint i = 2; i packet_size; i++){ cs ^= buffer[i];}return cs ? false : true;5、完整的bytestreamHeadersLengthPayloadChecksumHeader0Header1Sub-payload0Sub-payload1Sub-payload2…Sub-payload N-1以上表格显示了整个bytestream结构。Payload的最小长度为3，payload中包含sub-payload，它的长度为1.理论上这个数据包（bytestream）的最小长度为7.二、数据类型Sub-payload的数据字段是下面三种数据类型的混合：byte，int和short。名字说明字节长度位长数据范围C/C++标识符Unsigned byte8位无符号整型180-255Unsigned charUint8_tUnsigned short16位无符号整型2160-65535Unsigned shortUint16_tUnsigned int32位无符号整型4320-4294967295Unsigned intUint32_t1、序列化—反序列化序列化是将数据结构转化为bytestream的过程，反序列化是一个逆转过程。每个数据类型都通过LSB-First?order序列化和反序列化。这就意味着有效字节中的最低位将最先进入bytestream。例如，整形数据2,864,434,397（0xAABBCCDD）序列化后是：0xDD0xCC0xBB0xAA所以，0xDD是最先进入bytestream的。这里有kobuki_driver的模板函数来解决这个问题，buildVariable()和buildBytes().三、命令包1、命令标识符IDNamedescription1Base control （底盘控制）Control wheel motors（控制轮子电机）2Reserved3Sound(声音)Play custom sounds（播放定制声音）4Sound sequence（声音序列）Play predefined sounds (播放预定义声音)5Reserved6Reserved7Reserved8Set power （整机功率）Control external Powers （控制外部功率）9Request extra （额外请求）Request extra informations （请求额外信息）10Reserved11Reserved12General purpose output （通用输出）Control general purpose output（控制通用输出）