1、Kinect

1)安装

sudo apt-get install ros-indigo-openni-camera

sudo apt-get install ros-indigo-openni-launch

2)驱动

​https://github.com/avin2/SensorKinect​

第十一课,ROS与传感器_#include

运行之后添加PointCloud2在该框架下的主题选择为/camera/depth_register ,以及把Fixed Frame改成camera_link

以后尽量不使用虚拟机,因为它对真实设备的支持不怎么好。

2、Ladar

使用国产的rqlidar,成本比较低,

驱动的下载https://github.com/robopeak/rplidar_ros,放在catkin的workspace下面的src目录下,然后对其进行编译catkin_make

运行:

roslaunch rplidar_ros rplidar.launch

注意事项:

在运行之前需要修改port的权限

sudo chmod 777 ttyUSB0(或者AMC0或者AMC1)

运行roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

3、Arduino

它是一个开源的硬件,是ROS支持最好的一款单片机,

第十一课,ROS与传感器_#include_02

运行之后会产生一系列的库文件,

4、发布传感器信息(fake sensor)

首先我们讲解的是fake odometry以及fake laser。

第十一课,ROS与传感器_数组_03

posewithcovariance 的消息定义是一个point类型(x,y,z)以及一个四元组的类型(x,y,z,w),以及一个6*6的协方差矩阵

TwistWithCovariance的消息定义是一个角速度和线速度,以及一个6*6的协方差矩阵

1、创建一个软件包

catkin_create_pkg fake_sensor roscpp  tf

2、编译之catkin_make

3、创建一个源文件odometry.cpp

#include<ros/ros.h>
#include<tf/transform_boradcaster.h>//tf转换的头文件
#include<nav_msgs/Odometry.h>//导航信息的头文件
int main(int argc,char **argv)
{
  ros::init(argc,argv,"state_publisher");//节点名字为state_publisher
  ros::NodeHandle n;
  //创建一个publisher,用来发布消息类型为nav_msgs::Odometry,发布到主题为odom上
  ros::Publisher odom_pub=n.advertise<nav_msgs::Odometry>("odom",10);
  //创建三个变量来初始化位置
  double x=0.0;
  double y=0.0;
  double th=0.0;
  //初始化速度
  double vx=0.4;
  double vy=0;
  double vth=0.2;//角速度
  //创建两个时间对象用来记录发生的时间,用时间相减就的到δt
  ros::Time current_time=ros::Time::now();
  ros::Time last_time=ros::Time::now();
  //创建一个tf树中广播器用来广播tf变换
  tf::TransformBroadcaster broadcaster;
  ros::Rate rate(10);//消息发布的频率
  //储存广播的tf变换
  geometry_msgs::TransformStamped odom_trans;
  //对其成员变量赋值
  odom_trans.header.frame_id="odom";//父坐标系为odom
  //child的frame_id设为如下,那么子坐标系为base_footprint
  odom_trans.child.frame_id="base_footprint";
  //下面来完成位置信息的变换
  while(ros::ok())
  {
  //更新一下current_time
  current_time=ros::Time::now();
  //计算位置变换和姿态的变换
  double dt=(current_time-last_time).toSec();//当前时间减去过去时间,并转换成秒
  double delta_x=(vx*cos(th)-vy*sin(th))*dt;
  double delta_y=(vx*sin(th)+vy*cos(th))*dt;
  double delta_th=vth*dt;
  //下面更新x,y,以及theta的值
  x+=delta_x;
  y+=delta_y;
  th+=delta_th;
  //创建一个四元组,下面返回的是一个geometry_msgs::Quaternion类型的消息
  geometry_msgs::Quaternion odom_quat=tf::createQuaternionMsgFromYaw(th);
  //下面更新一下transform消息
  odom_trans.header.stamp=current_time;
  odom_trans.transform.translation.x=x;
  odom_trans.transform.translation.y=y;
  odom_trans.transform.translation.z=0;
  odom_trans.transform.rotation=odo_quat;
  nav_msgs::Odometry odom;
  odom.header.stamp=current_time;
  odom.header.frame_id="odom";
  odom.child.frame_id="base_footprint";
  odom.pose.pose.position.x=x;
  odom.pose.pose.position.y=y;
  odom.pose.pose.position.z=0;
  odom.twist.twist.linear.x=vx;
  odom.twist.twist.linear.y=vy;
  odom.twist.twist.linear.z=0;
  odom.twist.twist.angular.z=vth;
  odom.twist.twist.angular.x=0;
  odom.twist.twist.angular.y=0;
  last_time=current_time;
  //把odometry_transform消息发布出去,以及把odom消息发布在odometry上
  broadcaster.sendTransform(odom_trans);
  odom_pub.publish(odom);
  }
  rate.sleep();
  return 0;
}

回顾一下在odometry里面做了哪些内容

首先创建了一个消息类型为nav_msgs::Odometry的发布者,发布主题为odom;

然后又创建了一个tf::TransformBroadcaster广播tf_transform变换.

接着创建了两个对应的消息,一个是geometry_msgs::TransformStamped用来储存tf变换的内容以及一个nav_msgs::Odometry的odom消息,用于更新它的位置信息以及姿态信息;然后通过odom_pub.publish(odom)发布出去。

以及利用broadcaster.sendTransform()方法发送odom_trans的tf变换。

下面修改CMakeLists.txt文件

add_executable(odometry src/odometry.cpp)

target_link_libraries(odometry ${catkin_LIBRARIES})

编译之catkin_make

运行之

rosrun fake_sensor odometry

rosrun rviz rviz

添加一个主题odometry

第十一课,ROS与传感器_赋值_04

固定坐标系Fixed frame选择odom

由于没有为orientation赋值,改正之后

第十一课,ROS与传感器_赋值_05

再添加一个tf看一下的他带来的相对变换

第十一课,ROS与传感器_数组_06

固定坐标系是odom,目标坐标系是base_footprint。

下面再来看一下激光雷达该怎么写!!!!!!!!!!

1、创建一个源文件

laser.cpp

#include<ros/ros.h>
#include<sensor_msgs/LaserScan.h>//导航信息的头文件
int main(int argc,char **argv)
{
  ros::init(argc,argv,"laser_scan_publisher");//节点名字为laser_scan_publisher
  ros::NodeHandle n;
  ros::Publisher scan_pub=n.advertise<sensor_msgs::LaserScan>("scan",50);
  //创建一个扫面的步子
  unsigned int num_readings=100;
  //创建一个频率变量
  double laser_frequency=40;
  //储存没扫描一步得到的距离信息
  double ranges[num_readings];
  //创建一个强度数组
  double intensities[num_readings];
  //创建一个count用来计数为ranges,intensities赋值
  int count;
  ros::Rate rate(1);
  //为ranges以及intensities赋值
  while(n.ok())
  {
  //利用for循环来赋值
  for(unsigned int i=0;i<num_readings;++i)
  {
    ranges[i]=count;
    intensities[i]=count+100;
  }
  ros::Time scan_time=ros::Time::now();
  //再创建一个laserscan的消息
  sensor_msgs::LaserScan scan;
  scan.header.stamp=scan_time;
  scan.header.frame_id="base_link"
  scan.angle.min=-1.57;//假设扫面范围是3.14弧度
  scan.angle.max=+1.57;
  scan.angle.increment=3.14/num_readings;
  scan.time_increment=(1/laser_frequency)/num_readings;//扫描一次的时间,频率分之一再除以step的总数
  scan.range_max=100;//扫描最大距离
  scan.range_min=0;//扫描最小距离
 // scan.ranges.resize(num_readings);
 // scan.intensities::sensor_msgs::LaserScan();
  //再由for循环给laserscan的ranges以及intensities赋值
  for(unsigned int i=0;i<num_readings;++i)
  {
    scan.ranges[i]=ranges[i];
    scan.intensities[i]=intensities[i];
  }
   //上面消息处理完了,下面发布消息
   scan_pub.publish(scan);
   ++count;
  rate.sleep();
}
}

看一下以上完成的工作:

首先创建了一个ros::publisher的发布者scan_pub,发布在scan主题上的sensor_msgs::LaserScan消息,然后创建两个数组并赋值,创建一个消息,把消息内的数组与上面的数组赋值,最后再发布消息。

进入到CMakeLists.txt文件

add_executable(laser src/laser.cpp)

target_link_libraries(laser ${catkin_LIBRARIES})

编译之catkin_make

运行rosrun fake_sensor laser

运行rostopic echo /scan -n 1