D1 ROS 2 开机服务与跨主机发现配置

D1 机器人 ROS 2 开机自启动、Cyclone DDS 网络发现，以及开发主机连接机器人的配置方法。

配置目标

  • 机器人开机后自动启动 ROS 2 服务。

  • 机器人统一使用 ROS Domain ID 69（例子） 和 Cyclone DDS。

  • 开发主机通过有线网络发现机器人 ROS 2 节点。

  • 避免 ROS 2 daemon 使用错误的 RMW 实现。

  • 避免开机时 eth0 尚未就绪导致节点启动失败。

网络参数

设备

网卡

IPv4 地址

ROS Domain ID

RMW 实现

D1 机器人

eth0

192.168.19.90/24

69

rmw_cyclonedds_cpp

开发主机

eno1

192.168.19.93/24

69

rmw_fastrtps_cpp

开始配置前确认主机可以访问机器人：

ping -c 3 192.168.19.90

机器人 ROS 2 环境

机器人登录 shell 使用 /opt/d1_ros2/env.sh 统一加载 ROS 2 环境。在 /home/robot/.bashrc 末尾添加：

# D1 ROS 2 environment
source /opt/d1_ros2/env.sh

不要再单独配置 /opt/ros/humble/setup.bash 和 ROS_DOMAIN_ID，避免登录 shell 与 systemd 服务使用不同的 RMW 配置。

/opt/d1_ros2/ros2.env 的关键配置如下：

ROS_DOMAIN_ID=69
ROS_LOCALHOST_ONLY=0
ROS_LOG_LEVEL=DEBUG
RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp
CYCLONEDDS_URI=file:///opt/d1_ros2/cyclonedds.xml

Cyclone DDS 网络配置

编辑机器人 /opt/d1_ros2/cyclonedds.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<CycloneDDS xmlns="https://cdds.io/config"
            xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
            xsi:schemaLocation="https://cdds.io/config https://raw.githubusercontent.com/eclipse-cyclonedds/cyclonedds/master/etc/cyclonedds.xsd">
  <Domain>
    <General>
      <Interfaces>
        <NetworkInterface name="eth0" priority="default" multicast="true" />
      </Interfaces>
      <AllowMulticast>true</AllowMulticast>
    </General>
    <Discovery>
      <ParticipantIndex>auto</ParticipantIndex>
      <MaxAutoParticipantIndex>99</MaxAutoParticipantIndex>
    </Discovery>
  </Domain>
</CycloneDDS>

如果配置为 lo，ROS 2 节点只能在机器人本机发现，外部开发主机无法发现机器人 topic。

systemd 开机服务

机器人使用以下三个服务：

服务

启动内容

d1_system.service

系统状态与基础设备节点

d1_bringup.service

主控制器与机器人状态发布节点

d1_command.service

指令网关与遥控相关节点

服务启动顺序为：

d1_system.service
        ↓
d1_bringup.service
        ↓
d1_command.service

等待 eth0 就绪

Cyclone DDS 指定 eth0 后，服务必须等待网卡获得 IPv4 地址。分别创建：

/etc/systemd/system/d1_system.service.d/wait-for-eth0.conf
/etc/systemd/system/d1_bringup.service.d/wait-for-eth0.conf
/etc/systemd/system/d1_command.service.d/wait-for-eth0.conf

三个文件内容相同：

[Unit]
Wants=network-online.target
After=network-online.target NetworkManager-wait-online.service

[Service]
ExecStartPre=/usr/bin/timeout 60 /bin/bash -c 'until /usr/sbin/ip -4 -o address show dev eth0 scope global | /usr/bin/grep -q "inet "; do /usr/bin/sleep 1; done'

应用配置：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable d1_system.service
sudo systemctl enable d1_bringup.service
sudo systemctl enable d1_command.service

按依赖顺序重启：

sudo systemctl stop d1_command.service d1_bringup.service d1_system.service
sudo systemctl start d1_system.service
sudo systemctl start d1_bringup.service
sudo systemctl start d1_command.service

开发主机配置

在开发主机 /home/example/.bashrc 末尾添加：

source /opt/ros/humble/setup.bash
export ROS_DOMAIN_ID=69
export ROS_LOCALHOST_ONLY=0
export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_fastrtps_cpp

应用并确认配置：

source ~/.bashrc
echo "$ROS_DOMAIN_ID"
echo "$ROS_LOCALHOST_ONLY"
echo "$RMW_IMPLEMENTATION"

预期输出：

69
0
rmw_fastrtps_cpp

ROS 2 daemon 刷新

如果修改环境后仍看不到机器人 topic，停止旧 daemon 并重新启动：

ros2 daemon stop
ros2 daemon start
ros2 topic list

也可以绕过 daemon 直接检查 DDS 发现结果：

ros2 topic list --no-daemon

正常情况下可以看到带机器人命名空间的 topic，例如：

/d15039751/joint_states
/d15039751/robot_description
/d15039751/command/cmd_twist
/d15039751/system_status_broadcaster/diagnostic
/tf
/tf_static

状态检查

在机器人上检查服务：

systemctl is-enabled d1_system.service d1_bringup.service d1_command.service
systemctl is-active d1_system.service d1_bringup.service d1_command.service

查看本次开机日志：

journalctl -b -u d1_system.service \
  -u d1_bringup.service \
  -u d1_command.service --no-pager

检查网卡和控制器：

ip -4 -br address show dev eth0
source /opt/d1_ros2/env.sh
ros2 control list_controllers -c /d15039751/controller_manager
ros2 control list_controllers -c /d15039751/command_manager

常见问题

只能看到 /parameter_events 和 /rosout

通常是 ROS 2 daemon 使用了错误的 RMW 实现。检查 daemon：

pgrep -af ros2-daemon

机器人应显示：

--ros-domain-id 69 --rmw-implementation rmw_cyclonedds_cpp

重新加载环境并刷新 daemon：

source /opt/d1_ros2/env.sh
ros2 daemon stop
ros2 daemon start

当前主机看不到机器人 topic

首先检查当前终端，而不是只检查 .bashrc 文件：

echo "$ROS_DOMAIN_ID"

如果输出为 42，说明当前终端仍然保留旧环境。执行：

source ~/.bashrc
ros2 daemon stop
ros2 daemon start

eth0: does not match an available interface

该错误表示服务启动时 eth0 尚未创建或尚未获得 IPv4 地址。确认三个 systemd drop-in 文件已经安装，然后执行：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart d1_system.service
sudo systemctl restart d1_bringup.service
sudo systemctl restart d1_command.service