ROS_02——基础总结

一、TF是指坐标系数据维护的工具:坐标变换(位置+姿态)

1、每个零部件都称为一个link,每个link都有一个frame(坐标系)。每个frame和link是绑定在一起的。每两个frame之间是通过发布话题来进行通信。整个系统常用tf树来表示。joint是连接两个link之间的关节,表示两个link间的连接关系。

2、C++中的TF相关数据类型:

    

3、tf中数据间的相互转化

  

 

二、urdf:统一机器人描述格式(Unified Robot Description Format)

1、link和joint下的一些属性

  

三、ROS的主要应用

  

1、在SLAM上的算法:

  • Gmapping
  • Karto
  • Hector
  • Core
  • Cartographer

2、定位上的算法:AMCL(蒙特卡洛自适应定位)

3、路径规划(导航):

(1)、全局路径规划(global):Dij,A* ,....

(2)、局部路径规划(Local):DWA,......

  

 

 

 

 

 

 

 

 

<think>嗯,用户需要了解在Isaac Sim中发布ROS里程计的具体方法。这个问题很具体,需要梳理引用内容中的关键信息。 先看引用[2],里面明确提到了ros1_publish_odometry节点的功能:接收来自Compute Odometry Node的状态信息,转换成ROS nav_msgs/Odometry消息发布。这应该就是核心解决方案。引用[3]也提到transform_tree_odometry节点,虽然名称不同但功能相似,可能对应不同版本。 用户特别强调要"发布ROS里程计",而引用[4]提到的ROS 2和Perceptor模块虽然高级,但当前需求用基础功能就够了。注意到引用[1]提到Isaac Sim扩展仅支持异步发布rostopic,这个限制很重要,示例代码里的异步编程模式需要体现在方案里。 需要分步骤说明:首先确保有Compute Odometry Node提供原始数据——这是发布的前提;然后配置ros1_publish_odometry节点,这里要强调主题名和坐标系设置;最后注意异步执行机制。用户可能还要配置tf树,引用[2]里其他发布transform的节点可以顺便提一下。 生成的问题要覆盖常见痛点:主题名自定义、坐标系调整这些都是实际开发时容易卡住的地方。用户没问但可能需要的激光雷达发布也可以作为延伸问题。 </think>在 Isaac Sim 中发布 ROS 里程计 (`nav_msgs/Odometry`) 消息,主要依赖于 **`ros1_publish_odometry`** 节点。以下是详细步骤和方法: ### 🔧 核心方法:使用 `ros1_publish_odometry` 节点 1. **获取里程计数据源**: * 需要一个节点计算或提供机器人的里程数据(位置、姿态、速度)。这通常是 **`Isaac Compute Odometry Node`**。 * `Isaac Compute Odometry Node` 接收来自仿真环境(如轮式编码器、IMU)的数据,进行计算(积分、滤波),输出机器人的状态估计 $(\text{position}, \text{orientation}, \text{linear velocity}, \text{angular velocity})$[^2]。 2. **配置 `ros1_publish_odometry` 节点**: * 在 Isaac Sim 的 **Omnigraph** 中拖入 `ros1_publish_odometry` 节点。 * 连接输入端口: * 将 `Isaac Compute Odometry Node` 的输出端口(通常是 `state`)连接到 `ros1_publish_odometry` 节点的输入端口(如 `odometry`)[^2]。 * 配置节点属性: * `Topic Name`: 设置要发布的 ROS Topic 名称,例如 `/odom`。 * `Frame ID`: 设置里程计的坐标系名称,通常为 `odom`。 * `Child Frame ID`: 设置机器人基座坐标系名称,通常为 `base_link`。 * `publishTf`: 选择是否同时发布 `odom` -> `base_link` 的坐标变换(TF)。通常建议设为 `True`(发布),但需注意避免与 `ros1_publish_transform_tree` 节点重复发布同一变换。如果选择在此发布,则 `ros1_publish_transform_tree` 节点的相应功能可能需要禁用[^2]。 * `queueSize`: ROS 发布器的队列大小(可选)。 * **节点功能**:该节点接收到里程计状态数据后,将其封装成标准的 ROS `nav_msgs/Odometry` 消息,并发布到指定的 ROS Topic 上[^2]。 ### 📌 关键点与注意事项 * **数据源依赖**:发布里程计的前提是 `Isaac Compute Odmetry Node`(或其他等效节点)已正确配置并输出有效的里程计状态数据。确保该节点的输入(如车轮转速、IMU数据)已正确连接到仿真传感器或关节控制器输出[^2]。 * **TF 发布选项**:`ros1_publish_odometry` 节点自身可选择是否发布 `odom` -> `base_link` 的动态 TF。如果启用,则 `ros1_publish_transform_tree` 节点只需发布机器人本体内部坐标系之间的静态变换(如 `base_link` -> `chassis_link`, `chassis_link` -> `carter_lidar`)[^2]。 * **ROS 通信初始化**:确保 ROS 通信已正确初始化。在扩展中使用时,需遵循异步模式(参考引用[1]的示例)。在主脚本或扩展入口点初始化 ROS 节点,并确保异步执行任务[^1]: ```python # 示例初始化 (注意异步和异常处理) try: rospy.init_node("isaac_ros_node", anonymous=True, disable_signals=True, log_level=rospy.ERROR) except rospy.exceptions.ROSException as e: print("Node has already been initialized, do nothing") ``` * **ROS 版本**:引用中主要使用 ROS1 (`ros1_publish_odometry`)。如需使用 ROS2,节点名应为 `ros2_publish_odometry`,消息类型为 `nav_msgs/msg/Odometry`,并遵循 ROS2 的异步编程模型(如使用 `rclpy`)[^3][^4]。 ### 📄 总结流程 1. 确保 ROS 节点已初始化(考虑异步)。 2. 配置并运行 `Isaac Compute Odometry Node`,输入连接传感器/控制器数据。 3. 配置 `ros1_publish_odometry` 节点: * 输入:连接 `Isaac Compute Odometry Node` 输出。 * 设置:Topic (`/odom`), Frame ID (`odom`), Child Frame ID (`base_link`), 选择是否发布 TF。 4. 启动 Omnigraph 或运行包含此图的场景。 5. 在外部 ROS 系统中,使用 `rostopic echo /odom` (ROS1) 或 `ros2 topic echo /odom` (ROS2) 验证消息是否成功发布。 ###
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