Rospy的官方教程代码讲解(三)获取订阅信息

Rospy订阅信息获取教程
本文介绍了如何在Rospy中获取订阅信息,包括当新的订阅者加入或离开时的回调函数,以及`subscriber_connected`和`subscriber_disconnected`的使用。

Rospy的官方教程代码讲解(三)获取订阅信息

这一篇会比较短,其实应该放在上一篇的最后,之后几个都是讲service的,所以想放在一起写。

获取订阅信息

在初始化发布器时,通过subscriber_listener设置订阅信息获取,即每次有新的订阅者加入或者有订阅者离开时触发回调

def talker_callback():
    pub = rospy.Publisher("chatter", String, subscriber_listener=ChatterListener(), queue_size=10)
    rospy.init_node(NAME, anonymous=True)

在订阅信息监听器中,根据加入与离开所产生的不同触发,执行不同的功能

class ChatterListener(rospy.SubscribeListener)
<think>好的,用户希望我解释一段使用ROS实现避障功能的Python代码,包括主要模块和逻辑。首先,我需要回忆ROS的基本结构和相关概念。ROS的工作空间、软件包、节点、话题和服务都是关键点。用户提供的引用内容提到工作空间和软件包的结构,以及catkin构建系统,这些可能在代码组织中有体现。 接下来,避障算法通常涉及传感器数据的订阅和处理,比如激光雷达或超声波传感器。ROS中常用的传感器消息类型是sensor_msgs/LaserScan,代码里应该会有订阅相关话题的部分。然后,处理后的数据可能需要发布控制指令到cmd_vel话题,控制机器人移动。 我需要确认代码中是否有初始化节点、订阅传感器数据、处理数据逻辑、发布控制指令这几个模块。此外,可能涉及到参数配置,比如安全距离、速度设置等。用户可能需要了解回调函数的作用,以及如何根据传感器数据调整机器人的行为。 还要注意代码中是否使用了ROS的消息类型,比如Twist消息用于控制速度。逻辑部分可能包括检测到障碍物时如何转向或停止。需要解释这些判断条件和控制策略,比如如果前方距离小于某个阈值,则转向避开。 用户可能对代码中的具体实现细节有疑问,比如如何设置订阅者和发布者,如何处理回调函数中的数据,以及如何确保实时性和响应速度。此外,可能还需要提到ROS的依赖管理和构建过程,比如package.xml和CMakeLists.txt的作用,但用户主要关注的是Python代码的解释。 最后,要确保解释清晰,分模块说明,并联系ROS的核心概念,如节点通信、话题发布与订阅。如果有具体的代码示例,需要逐部分分析,并指出关键函数和逻辑流程。可能还需要提及常见的避障算法策略,如随机转向或沿障碍物边缘移动,以及代码中采用的策略。</think>### ROS避障算法Python代码解析 以下是用Python实现ROS机器人避障功能的典型代码结构及逻辑说明,包含激光雷达数据处理与运动控制两大核心模块: ```python #!/usr/bin/env python import rospy from sensor_msgs.msg import LaserScan from geometry_msgs.msg import Twist class ObstacleAvoidance: def __init__(self): # 初始化ROS节点 rospy.init_node('obstacle_avoidance_node', anonymous=True) # 订阅激光雷达数据 self.scan_sub = rospy.Subscriber('/scan', LaserScan, self.scan_callback) # 发布速度指令 self.cmd_vel_pub = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=10) # 安全参数设置 self.safe_distance = 0.5 # 最小安全距离(单位:米) self.linear_speed = 0.2 # 默认前进速度 self.angular_speed = 0.5 # 旋转角速度 def scan_callback(self, data): # 获取前方90度范围内的扫描数据(假设激光雷达有360个采样点) front_scan = data.ranges[0:45] + data.ranges[-45:] # 查找最小距离值 min_distance = min(front_scan) # 创建速度指令对象 move_cmd = Twist() # 避障决策逻辑 if min_distance < self.safe_distance: # 检测到障碍物时执行旋转 move_cmd.angular.z = self.angular_speed move_cmd.linear.x = 0.0 else: # 无障碍物时保持前进 move_cmd.linear.x = self.linear_speed move_cmd.angular.z = 0.0 # 发布控制指令 self.cmd_vel_pub.publish(move_cmd) if __name__ == '__main__': try: oa = ObstacleAvoidance() rospy.spin() except rospy.ROSInterruptException: pass ``` ### 核心模块解析 1. **节点初始化模块** 通过`rospy.init_node`创建独立ROS节点,命名需遵循ROS命名规范[^1]。`anonymous=True`确保节点名称唯一性 2. **传感器订阅模块** - 使用`Subscriber`订阅`/scan`话题(标准激光雷达数据接口) - 接收`sensor_msgs/LaserScan`类型消息,包含以下关键参数: - `ranges`: 距离测量值数组 - `angle_min/max`: 扫描角度范围 - `range_min/max`: 有效测量范围 3. **控制指令发布模块** - 通过`Publisher`发布`/cmd_vel`话题(标准速度控制接口) - 使用`geometry_msgs/Twist`类型消息: ```python Twist.linear.x # 前进/后退速度 Twist.angular.z # 旋转角速度 ``` 4. **避障决策逻辑** - 激光雷达数据处理:选取前方90度区域数据(假设360度扫描) - 安全距离判断:通过`min()`函数获取最近障碍物距离 - 状态机控制: ```python if 障碍物距离 < 安全阈值: 停止前进 + 旋转 else: 保持前进 ``` ### 代码执行流程 $$ \begin{aligned} &1.\ \text{初始化节点} \rightarrow \text{创建订阅/发布对象} \\ &2.\ \text{进入ROS事件循环(rospy.spin())} \\ &3.\ \text{接收激光数据} \rightarrow \text{触发回调函数} \\ &4.\ \text{处理传感器数据} \rightarrow \text{生成控制指令} \\ &5.\ \text{持续发布速度命令} \end{aligned} $$ ### 关键改进方向 1. 添加动态参数配置:可通过`rosparam`实现运行时参数调整 2. 增加滤波算法:对激光数据应用中值滤波等预处理方法 3. 实现更智能的避障策略:如矢量场直方图(VFH)算法
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