Project Management — AMR ROS2 K4

Project: Blockly ROS2 Robot Controller (Kiwi Wheel AMR) ROS2 Distro: Jazzy Last Updated: 2026-03-12 Current Focus:

Dokumentasi lengkap dapat dilihat di DOCUMENTATION.md.

Aturan pengggunaan dokumen

bab pada dokumen merepresentasikan alur rencana pengembangan.

Potential Enhancements

bab ini digunakan untuk Feasibility Study

Planned Feature

Backlog. Setelah kita pelajari untuk di kerjakan maka kita pindah ke backlog

Feature Task

penjabaran Pekerjaan yang ready untuk dikerjakan. Task harus dijelaskan apa yang akan dikerjakan dan terdapat definition of done nya Berikut ini adalah template untuk pembuatan task :

## <nomor task> <judul task> : <state: [ ] >
jelaskan permasalah di bab ini
### Definition Of Done
jelaskan apa yang dimaksut untuk menyelesaikan task

---

Potential Enhancements

this list is short by priority

• low level node enhancement: porting gpio_node to c++ and all low level node that run on raspberry pi using c++, if you use cross compile it using host PC, and send binnary to raspberry pi it gonna help me develop it faster.
• Launch files: blockly_bringup package with ROS2 launch files to start all nodes with one command
• Simulation: Integrate with Gazebo/Isaac Sim for testing Kiwi Wheel kinematics before deploying to hardware
• Block categories: Future blocks grouped into Robot, Sensors, Navigation categories

Feature Task

1 Bug Fix: Blockly Debug Mode — Step Into for Function Blocks : [x]

Debug mode tidak bisa step into ke function blocks karena highlightBlock() bersifat synchronous — tidak bisa pause execution. Hanya executeAction() yang bisa pause, sehingga blocks tanpa executeAction() (function calls, variables, math) tidak bisa di-debug. Fix ini mengubah arsitektur debug engine:

1. Async highlightBlock() — menjadi universal pause point. Semua block generators menggunakan await highlightBlock() sehingga setiap block bisa di-breakpoint dan di-step.
2. Call depth tracking — enterFunction()/exitFunction() di-inject ke generated code di procedure calls. Step Over menggunakan callDepth untuk skip function bodies.
3. Step modes — stepMode state machine ('into'|'over'|'continue') menggantikan monkey-patching highlightBlock di setiap step function.
4. Auto-pause at first block — debug mode langsung pause di block pertama (tidak perlu breakpoint untuk mulai stepping).
5. Run = Continue — Run button saat paused berfungsi sebagai Continue (resume sampai breakpoint berikutnya).

Definition Of Done

• debug-engine.js di-rewrite: async highlightBlock() override di runDebug(), callDepth tracking, stepMode state machine
• enterFunction()/exitFunction() global helpers tersedia untuk generated code
• async-procedures.js: procedures_callreturn wrapped dengan async IIFE + highlightBlock() + depth tracking
• async-procedures.js: procedures_callnoreturn menggunakan await highlightBlock() + enterFunction()/exitFunction() dengan try/finally
• Block generators (digitalOut.js, delay.js, mainProgram.js) menggunakan await highlightBlock()
• ui-controls.js: Run button enabled saat paused (Continue behavior), onRunClick() memanggil continueExecution()
• Step Into pada function call block → pause di block pertama dalam function body
• Step Over pada function call block → skip function body, pause di block berikutnya
• Debug mode pause di block pertama tanpa perlu breakpoint
• Non-debug mode (runProgram()) tidak terpengaruh — await pada synchronous highlightBlock() adalah no-op
• pixi run build-app berhasil tanpa error

2 Enhancement: Port gpio_node to C++ : [ ]

gpio_node saat ini ditulis dalam Python (ament_python) menggunakan rclpy dan gpiod (Python binding). Untuk performa dan deployment yang lebih baik di Raspberry Pi, port ke C++ menggunakan rclcpp dan libgpiod C++ API (libgpiodcxx). Node ini hardware-only — tidak ada simulation fallback, hanya berjalan di Raspberry Pi dengan akses ke /dev/gpiochipX.

Scope

1. C++ port — Rewrite gpio_node.py → gpio_node.cpp menggunakan rclcpp, libgpiod C++ bindings
2. ament_cmake — Ubah package structure dari ament_python ke ament_cmake (CMakeLists.txt + package.xml)
3. Pixi dependency management — Tambahkan ros-jazzy-rclcpp, libgpiod (C++ library) sebagai dependency di pixi.toml untuk linux-aarch64
4. Native build on Pi — Build langsung di Raspberry Pi via pixi run build-gpio (cross-compilation ROS2 C++ terlalu kompleks — butuh full aarch64 sysroot dengan semua ROS2 libs)

Perubahan yang Dibutuhkan

A. Package Structure (hapus Python, buat C++)

src/gpio_node/
├── CMakeLists.txt          # ament_cmake, find libgpiod, build gpio_node executable
├── package.xml             # ament_cmake, depend: rclcpp, blockly_interfaces, libgpiod
├── include/gpio_node/
│   └── gpio_node.hpp       # GpioNode class declaration
└── src/
    ├── gpio_node.cpp        # GpioNode class implementation
    └── main.cpp             # main() entry point — rclcpp::spin(node)

Hapus: gpio_node/gpio_node.py, gpio_node/__init__.py, setup.py, setup.cfg, resource/gpio_node

B. C++ Node — Same API Surface

• Subscribe /gpio/write (blockly_interfaces::msg::GpioWrite) — set pin output via gpiod::line_request::set_value()
• Publish /gpio/state (blockly_interfaces::msg::GpioRead) — poll input pins via timer (10 Hz default)
• Parameters: output_pins (int array), input_pins (int array), input_publish_rate (double), gpio_chip (string, default /dev/gpiochip0)
• Hanya pin yang ada di output_pins yang bisa di-write; pin tidak terdaftar → log warning
• Cleanup: gpiod::line_request::release() di destructor

C. pixi.toml — Dependency Updates

[target.linux-aarch64.dependencies]
ros-jazzy-ros-base  = "*"
ros-jazzy-rclcpp    = "*"     # C++ ROS2 client library
libgpiod            = "*"     # C/C++ libgpiod (gpiodcxx)

Hapus gpiod dari [target.linux-aarch64.pypi-dependencies]

D. Build on Pi

Build dilakukan natively di Raspberry Pi (cross-compilation ROS2 C++ tidak praktis — butuh full aarch64 sysroot dengan semua ROS2 shared libraries).

# Di Pi: clone repo + install deps + build + run
git clone <repo> ~/amr-ros-k4 && cd ~/amr-ros-k4
pixi install && pixi run build-gpio
pixi run gpio-node

Definition Of Done

• src/gpio_node/ berisi CMakeLists.txt, package.xml, include/, src/ — tidak ada file Python
• pixi.toml menyertakan ros-jazzy-rclcpp dan libgpiod di linux-aarch64 dependencies
• pixi.toml tidak lagi menyertakan gpiod di linux-aarch64 pypi-dependencies
• pixi run build-gpio berhasil di Raspberry Pi (native build) tanpa error
• Node berjalan: pixi run gpio-node — subscribe /gpio/write, publish /gpio/state
• Parameter output_pins, input_pins, input_publish_rate, gpio_chip berfungsi via --ros-args -p
• Executor (blockly_executor) tetap berfungsi tanpa perubahan — interface ROS2 identik
• pixi run build-gpio di Pi (native build) berhasil tanpa error