Footswitch应用之Python键盘按键监听程序
Footswitch硬件的使用
- 1. Footswitch介绍
- 2. Footswitch触发按键配置
- 2.1 软件下载
- 2.2 软件设置
- 3. 键盘监听程序
- 3.1 python 配置
- 3.2 python 程序
- 4. 可能的疑问
- 4.1 为什么不直接在软件上设置单触发?
- 4.2 如何将其封装成ROS接口?
1. Footswitch介绍
Footswitch实际上可以看作一个超大号的键盘按键,或者是鼠标按键。它可以作为一个USB口外接设备人为产生触发信号给被控的设备,如常见的例子有激光发射或超声设备录制图像等的触发信号。那么如果我们需要把这个硬件用起来,接入到ROS中,作为机械臂切换交互还是不交互模式的触发信号,应该怎么使用?这就是这篇博文的写作动机。
2. Footswitch触发按键配置
简单的理解,Footswitch的基本原理其实就是向系统发送键盘指令,或者鼠标指令。因此在使用前,我们需要对刚买回来的footswtich做一个键盘的映射,这就需要用到厂家提供的配套软件了。
2.1 软件下载
下载地址: https://pcsensor.com/article1/download-footswitch , 下载之后解压安装即可,由于没有Linux的版本,所以需要先在windows系统下配置好,再切回到Linux系统下编写代码接入到ROS中。
2.2 软件设置
软件的设置逻辑是需要将按键映射到一个键盘上不存在的按键,可以是F13到F24的任意一个按键,这里我们映射到F13。 此外,Footswitch是一个常开按键,所以触发方式选择按下触发,至于为什么4中我们选择持续触发,在下文的可能的疑问中我们会做相应的解释。
3. 键盘监听程序
3.1 python 配置
python需要安装一个包:
pip install pynput
3.2 python 程序
所有准备工作完成后,可以编写代码,所监听到的按键值的数据类型为pynput.keyboard.Key, 如果令flag_onlyfw=True则会监听所有的按键,按下Esc键可退出程序。
# !/usr/bin/env python
# --*--coding=utf-8--*--
# author: Dianye Huang
from pynput import keyboard
from pynput.keyboard import Keyclass FootSwitchListener:def __init__(self,target_key=Key.f13,flag_onlyfw=False) -> None:self.count = 0self.target_key = target_keyself.flag_onlyfw = flag_onlyfwdef on_press(self, key):self.process_key(key, 'press')def on_release(self, key):self.process_key(key, 'release')if key == keyboard.Key.esc: # Stop listener when press key.escreturn Falsedef process_key(self, key, prompt:str):if self.flag_onlyfw:if key == self.target_key:self.count += 1print(f'<FootSwitchListener> {self.count} {prompt}: {key}')else:self.count += 1print(f'<FootSwitchListener> {self.count} {prompt}: {key}')def run(self):with keyboard.Listener(on_press=self.on_press,on_release=self.on_release) as listener:listener.join()if __name__ == '__main__':footswitch = FootSwitchListener(target_key=Key.f13, flag_onlyfw=True)print('Start listening footswitch!')footswitch.run()
4. 可能的疑问
4.1 为什么不直接在软件上设置单触发?
因为经过试验,我们所购买的FS22-PM型号的footswitch选择触发信号为单触发后,按下按键后on_press和on_release函数会先后触发,而选择触发信号为持续触发后,按下按键会一直触发on_press函数,直到释放按键后才会触发一次on_release函数。这与需求是一致的,例如按下footswitch后超声设备持续录像,松开后停止录像。
4.2 如何将其封装成ROS接口?
上述程序是不完整的,如,没有必要一直读取触发的信号,可以增加一个标志位判断按下状态和释放状态。除了比较懒的原因,还有一点是,不希望直接提供off the shelf 的代码,直接复制粘贴容易误人子弟。而ROS接口,可以声明一个publisher 发送一个以std_msg::UInt8为数据类型的话题。或者在参数服务器rosparam中设置一个参数,改变该参数的值供调用程序参考。又或者是开一个service,这种方法我觉得效率比较低,不建议采用。
以上,希望对大家有所帮助,祝周末愉快!
Dianye Huang
2022年8月20日
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