ROS IMU topic 发布

本文详细介绍了如何在ROS环境下发布HI216 IMU传感器的数据话题,包括驱动安装和配置,为ROS机器人平台提供关键的惯性测量数据。

#include <string>
#include <ros/ros.h>                           // 包含ROS的头文件
#include <sensor_msgs/JointState.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <nav_msgs/Odometry.h>
#include <boost/asio.hpp>                  //包含boost库函数
#include <boost/bind.hpp>
#include <math.h>
#include "std_msgs/String.h"              //ros定义的String数据类型
#include <std_msgs/Float32.h>
#include <sensor_msgs/Imu.h>

#include "packet.h"
#include "imu_data_decode.h"
 
using namespace std;
using namespace boost::asio;           //定义一个命名空间,用于后面的读写操作
 
unsigned char buf[17];                      //定义字符串长度,IMU返回的数据是17个字节一组,可用串口调试助手获得
 
std::string string_to_hex(const std::string& input)
{
   static const char* const lut = "0123456789ABCDEF";
   size_t len = input.length();
   std::string output;
   output.reserve(2 * len);
   for (size_t i = 0; i < len; ++i)
   {
### 发布 IMU 消息的基础方法 在 ROS2 中发布 IMU 数据涉及创建一个节点并发送 `sensor_msgs/msg/Imu` 类型的消息到指定话题。以下是实现这一功能的具体方式: #### 创建自定义节点来发布 IMU 数据 可以通过 Python 或 C++ 编写一个简单的 ROS 节点,用于定期向 `/imu_topic` 主题发布 IMU 数据。 ##### 使用 Python 实现 IMU 消息发布器 下面是一个基于 rclpy 的 Python 示例代码,展示如何发布 IMU 数据: ```python import rclpy from rclpy.node import Node from sensor_msgs.msg import Imu from builtin_interfaces.msg import Time from geometry_msgs.msg import Quaternion import math class ImuPublisher(Node): def __init__(self): super().__init__('imu_publisher') self.publisher_ = self.create_publisher(Imu, '/imu_topic', 10) timer_period = 0.5 # seconds self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback) def timer_callback(self): msg = Imu() current_time = self.get_clock().now().to_msg() # 设置时间戳 msg.header.stamp.sec = current_time.sec msg.header.stamp.nanosec = current_time.nanosec msg.header.frame_id = 'base_link' # 填充四元数数据 (示例值) roll = pitch = yaw = math.pi / 4 # 45 度角 cy = math.cos(yaw * 0.5) sy = math.sin(yaw * 0.5) cp = math.cos(pitch * 0.5) sp = math.sin(pitch * 0.5) cr = math.cos(roll * 0.5) sr = math.sin(roll * 0.5) q = Quaternion() q.w = cr * cp * cy + sr * sp * sy q.x = sr * cp * cy - cr * sp * sy q.y = cr * sp * cy + sr * cp * sy q.z = cr * cp * sy - sr * sp * cy msg.orientation = q # 添加线性和角加速度数据 (单位分别为 m/s² 和 rad/s²) msg.linear_acceleration.x = 9.81 # 加速度沿 X 方向模拟重力 msg.angular_velocity.z = 0.5 # 绕 Z 轴旋转的速度 self.publisher_.publish(msg) def main(args=None): rclpy.init(args=args) imu_publisher = ImuPublisher() rclpy.spin(imu_publisher) imu_publisher.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 此脚本会每半秒发布一次 IMU 数据,并设置了一个固定的四元数值以及线性加速度和角速度作为演示[^4]。 #### 使用命令行工具手动发布 IMU 数据 如果不想编写完整的节点程序,也可以通过 CLI 工具快速测试 IMU 消息的发布效果。例如: ```bash ros2 topic pub --once /imu_topic sensor_msgs/msg/Imu "{header: {stamp: {sec: 0, nanosec: 0}, frame_id: 'base_link'}, orientation: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0, w: 1.0}, angular_velocity: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.5}, linear_acceleration: {x: 9.81, y: 0.0, z: 0.0}}" ``` 上述命令将一次性发布一条带有默认值的 IMU 消息至主题 `/imu_topic` 上[^5]。 --- ### 注意事项 - **IMU 消息结构复杂**:它不仅包含了姿态信息(四元数),还记录了线性加速度和角速度等物理量。 - **帧 ID 配置重要**:确保正确配置 `frame_id` 字段以便于下游处理模块理解坐标系关系。 - **频率匹配需求**:实际应用中可能需要调整发布的频率以满足特定算法的要求。
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