ROS学习笔记2

原创已于 2024-12-23 14:18:08 修改 · 745 阅读

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#学习 #笔记

于 2024-12-23 11:02:47 首次发布

上篇：ROS学习笔记-优快云博客

总之，不知道出于什么原因，上一篇每次重新编辑的时候都只会显示1.27w字时的版本，且历史版本里找不到已发布版本，索性再开一篇新的，学完之前不要随便发布(未发布文章每100字或30s自动保存）

2.5 实操

2.5.1 控制乌龟运动

1.话题与消息获取

列出话题，打开计算图确定是哪一个

获取话题下的消息类型

获取消息的格式

分别为线速度和角速度

线速度中的xyz对于三维坐标系中的坐标表示的含义

角速度中的xyz可以参考文档：http://www.autolabor.com.cn/book/ROSTutorials/di-2-zhang-ros-jia-gou-she-ji/25-tong-xin-ji-zhi-shi-cao/251-shi-cao-01-hua-ti.html

视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Ci4y1L7ZZ?spm_id_from=333.788.videopod.episodes&vd_source=6c634a4d66d78703c01a88d66e89649b&p=100

2.验证速度消息

挂起

控制乌龟运动获得消息

3.通过命令直接实现乌龟圆周运动

4.话题发布

新建资源包

导入4个依赖包

编码如下

#include "ros/ros.h"
#include "geometry_msgs/Twist.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"my_control");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Publisher pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel",10);
    ros::Rate rate=1;
    geometry_msgs::Twist twist;
    twist.linear.x = 1.0;
    twist.linear.y = 0.0;
    twist.linear.z = 0.0;
    twist.angular.x = 0.0;
    twist.angular.y = 0.0;
    twist.angular.z = 0.5;
    while(ros::ok())
    {
        pub.publish(twist);
        rate.sleep();
        ros::spinOnce();
    }
    return 0;
}

配置

2.5.2输出乌龟位资

1.话题与消息获取

新建launch文件

<!-- 启动乌龟GUI与键盘控制节点 -->
<launch>
    <!-- 乌龟GUI -->
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle1" output="screen" />
    <!-- 键盘控制 -->
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key" output="screen" />
</launch>

启动节点(可能要先编译一下）

2.使用指令控制

rostopic echo /turtle1/pose

控制乌龟运动，打印位姿

3.编码实现

配置文件

编码如下

#include "ros/ros.h"
#include "turtlesim/Pose.h"

void doPose(const turtlesim::Pose::ConstPtr &pose)
{
    ROS_INFO("乌龟的位姿信息：坐标(%.2f,%.2f),朝向(%.2f),线速度:%.2f,角速度：%.2f",
            pose->x,pose->y,pose->theta,pose->linear_velocity,pose->angular_velocity);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"apose");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe("/turtle1/pose",100,doPose);
    ros::spin();
    return 0;
}

启动乌龟

运行

2.5.3 服务调用生成乌龟

1.话题与消息获取

启动乌龟节点

获取

2.指令控制

效果如图

3.编码实现

创建功能包（roscpp rospy std_msgs turtlesim)

编码

#include "ros/ros.h"
#include "turtlesim/Spawn.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"turtle_3");
    ros::NodeHandle ss;
    ros::ServiceClient client = ss.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");
    turtlesim::Spawn spawn;
    spawn.request.x = 1.2;
    spawn.request.y = 4.0;
    spawn.request.theta = 1.57;
    spawn.request.name = "turtle2";
    client.call(spawn);
    //ros::service::waitForService("/spawn");
    bool flag = client.waitForExistence();和上面注释是一样的
    if(flag)
    {
        ROS_INFO("启动成功");
    }
    else
    {
        ROS_INFO("启动失败");
    }
    return 0;
}

配置

2.5.4 参数服务器设置背景颜色

1.参数获取

2.指令控制

修改参数值

重启

3.编码实现

以下三种的任意一种皆可（修改参数可以不创建句柄）

#include "ros/ros.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"NewColor");
    ros::NodeHandle nh;
    nh.setParam("/turtlesim/background_b",100);
    nh.setParam("/turtlesim/background_g",100);
    nh.setParam("/turtlesim/background_c",100);


    // ros::NodeHandle nh("turtlesim");
    // nh.setParam("background_b",0);
    // nh.setParam("background_g",0);
    // nh.setParam("background_c",0);


    // ros::param::set("/turtlesim/background_b",77);
    // ros::param::set("/turtlesim/background_g",77);
    // ros::param::set("/turtlesim/background_c",77);
    return 0;
}

3 ROS通信机制进阶

3.1 常用API(应用程序编程接口)

3.1.1 初始化函数(init)

参数：

1. argc 封装实参的个数(n+1)

2. argv 封装实参的数组

3. name 为节点命名(唯一性)

4. options 节点启动选项(可不管，这也就是为什么节点初始化的时候3个参数就够)

返回值:void

使用：

1. argc&argv

如果按照ROS的特定格式传入实参，那么ROS就可以加以利用，如设置全局参数，给节点重命名.....

设置全局参数: _参数名:=数值

2. options

节点名称需要保持一直，这导致了节点无法重复启动(事实上是重复启动会将之前的节点关闭)

代码：

    ros::init(argc,argv,"pub1",ros::init_options::AnonymousName);

实现原理：在节点启动时，为节点名添加随机数(数值好像与时间辍有关)，避免节点名的重复

3.1.2 话题服务对象(advertise)

参数:

1.话题名称

2.队列长度

3.latch(可选) 如果设置为true，会保存发布方的最后一条消息，并且新的订阅对象连接到发布方时，发布方会将这条消息发给订阅者

发布方及其发布逻辑设置为下

    ros::Publisher pub = nn.advertise<demo::person>("list",10,true);

    while(ros::ok())
{
    ee.num++;
    if(ee.num<=10)
    {
        pub.publish(ee);
        rate.sleep();
    }
    ros::spinOnce();
}

发布结果:

3.1.3 回旋函数(spin/spinOnce)

spin()

spin回调后会堵塞进程

spinOnce

spinOnce回调后会继续执行后面的代码

3.1.4 获取时刻的函数(ros::Time::now)

    ros::Time right_now = ros::Time::now();
    ROS_INFO("当前的时间:%.2f",right_now.toSec());
    ROS_INFO("当前的时间:%d",right_now.sec);

now函数可以获取当前时刻并返回一个Time类型的数

注:这个时刻从1970年1月1日00:00:00开始计数(中国为东八区，所以从08:00:00开始）

Time类型在ros命名空间下

toSec可以将时间转化为浮点数

sec返回整数(注:sec是一个字段，而非函数)

3.1.5 设置指定时刻

    Time t1(20,399993652);
    Time t2(100.25);
    ROS_INFO("t1:%.2f",t1.toSec());
    ROS_INFO("t2:%.2f",t2.toSec());

两种设置方式皆可，第一中后面要9位数，表示纳秒

3.1.6 设置持续时刻

程序休眠3秒

    ros::Duration du(3.0);
    du.sleep();

Duration类型变量可以接收浮点数

3.1.7 时间变量加减

    ros::Duration du(3.0);
    ros::Time begin = ros::Time::now();
    du.sleep();
    ros::Time end = ros::Time::now();
    ros::Duration du1 = end - begin;
    ros::Duration du2 = end + du;

除了Time变量之间相加，这些运算都是合法的

3.1.8 定时器(CreateTimer)

CreateTimer函数共有四个参数，分别代表间隔时间，回调函数，是否只启动一次(bool)，是否自动启动(bool)，后两个参数默认为false，true。

如果选择不自动启动，可以手动启动

    ros::Timer timer = nh.createTimer(ros::Duration(1),cb,false,false);
    timer.start();
    ros::spin();

回调函数:

其中event.current_real代表当前时刻。

void cb(const ros::TimerEvent& event)
{
   ROS_INFO("------------");
   ROS_INFO("输出的时刻:%.2f",event.current_real.toSec());
}

3.1.9 杀死节点(shutdown)

如下，会在输出10后杀死节点。

    while(ok())
    {
        if(n>=10) ros::shutdown();
        msg.data = "hello";
        pub.publish(msg);
        n++;
        ROS_INFO("%d",n);
        rate.sleep();
    }

3.1.10 日志信息

日志根据严重程度一般分为以下级别debug一般不显示在控制台上

    ROS_DEBUG("调试");
    ROS_INFO("消息");
    ROS_WARN("警告");
    ROS_ERROR("错误");
    ROS_FATAL("严重错误");

3.2 头文件与源文件

3.2.1 自定义头文件

文件位置如下

头文件放在include目录下

包含include的路径

头文件内容：

#ifndef _HELLO_H_
#define _HELLO_H_

namespace hello_ns
{
    class Myhello
    {
        public:
            void run();
    };
    
}

#endif

源文件内容：

#include "ros/ros.h"
#include "head/hello.h"

namespace hello_ns
{
    void Myhello::run()
    {
        ROS_INFO("函数执行");
    }
}

using namespace ros;

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    init(argc,argv,"hello");
    hello_ns::Myhello myhello;
    myhello.run();
    return 0;
}

至于这个namespace为什么这么写，要等c++学完补充(挖坑）

Cmake配置

这里include放开

正常配置

3.2.2 自定义源文件

需要编写文件如图

头文件编写和上面一样

源文件和执行文件编写上更像将文件进行了拆分

源文件配置：

#include "ros/ros.h"
#include "head/hello.h"

namespace hello_ns
{
    void Myhello::run()
    {
        ROS_INFO("函数执行");
    }
}

执行文件：

#include "ros/ros.h"
#include "head/hello.h"

using namespace ros;

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    init(argc,argv,"hello");
    hello_ns::Myhello myhello;
    myhello.run();
    return 0;
}

Cmake配置：

声明c++库的配置：

从上到下，分别代表：

库名

头文件

源文件

其余配置如下：

其中可执行文件和库链接

4 ROS运行管理

4.1 ROS元功能包

在ros中，总会出现多个功能包协同起作用的情况。出于便利性考虑，我们不会让使用者一个一个下载功能包，而是打包为一个元功能包统一进行下载。

在src目录下create catkin package一个新文件夹，不用添加依赖

修改package.xml

  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <exec_depend>api</exec_depend>//依赖(包含)的功能包
  <exec_depend>head</exec_depend>//依赖(包含)的功能包
  <exec_depend>test1</exec_depend>//依赖(包含)的功能包


  <!-- The export tag contains other, unspecified, tags -->
  <export>
    <metapackage />//暂且理解为固定句式
  </export>
</package>

Cmake配置(没有的全删掉了)

不要留空行，会报错！！

4.2 ROS节点管理launch文件

4.2.1 launch标签(launch)

launch中可以通过deprecated添加警告信息

<launch deprecated="The file is out of time!Please use new one.">
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="my_key" output="screen" />

</launch>

pkg是功能包

type是可执行文件

输出时会多一行

4.2.2 node标签

pkg="包名"

节点所属的包
type="nodeType"

节点类型(与之相同名称的可执行文件)
name="nodeName"

节点名称(在 ROS 网络拓扑中节点的名称)
args="xxx xxx xxx" (可选)

将参数传递给节点
machine="机器名"

在指定机器上启动节点
respawn="true | false" (可选)

如果节点退出，是否自动重启
respawn_delay=" N" (可选)

如果 respawn 为 true, 那么延迟 N 秒后启动节点
required="true | false" (可选)

该节点是否必须，如果为 true,那么如果该节点退出，将杀死整个 roslaunch
ns="xxx" (可选)

在指定命名空间 xxx 中启动节点
clear_params="true | false" (可选)

在启动前，删除节点的私有空间的所有参数
output="log | screen" (可选)

日志发送目标，可以设置为 log 日志文件，或 screen 屏幕,默认是 log

respawn和required不能同时为true

args的参数传递给argv

ns可以用来防止命名重复

4.2.3 include标签

include可以包含其他launch文件

路径格式："$(find 功能包名)/xxx/xxx.launch"

<launch>
    <include file="$(find launch1_basic)/launch/start_turtle.launch" />
</launch>

4.2.4 remap标签

remap可以把节点的话题重命名

注意一个node里面只有一个/

<launch deprecated="The file is out of time!Please use new one.">
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" >
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
    </node>
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="my_key" output="screen" />
</launch>

这样启动节点后控制运动的话题变成了"/cmd_vel"

在启动乌龟节点后，不能和往常一样控制乌龟运动，而是要启动"/cmd_vel"控制乌龟运动

注：关于 teleop_twist_keyboard.py的使用

teleop_twist_keyboard.py要在系统的python环境下运行，这意味着要退出anaconda的虚拟环境

conda deactivate

4.2.5 param标签

name：名称

type：数据类型

指定参数类型，如果未指定，roslaunch 会尝试确定参数类型，规则如下:

如果包含 '.' 的数字解析未浮点型，否则为整型
"true" 和 "false" 是 bool 值(不区分大小写)
其他是字符串

value：数值

    <param name="param_A" type="int" value="100" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" >
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
        <param name="param_B" type="double" value="3.14" />
    </node>

param在node下时会被包含在node的命名空间里

4.2.6 group标签

<group>标签可以对节点分组，具有 ns 属性，可以让节点归属某个命名空间

属性

ns="名称空间" (可选)
clear_params="true | false" (可选)

启动前，是否删除组名称空间的所有参数(慎用....此功能危险)

<launch>
    <group ns="first">
        <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" />
        <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="my_key" output="screen" />
    </group>
    <group ns="second">
        <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" />
        <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="my_key" output="screen" />
    </group>
</launch>

酱紫，就可以同时启动、两个相同的节点，因为它们处于不同的命名空间下

4.2.7 arg标签

<arg>标签是用于动态传参，类似于函数的参数，可以增强launch文件的灵活性

属性

name="参数名称"
default="默认值" (可选)
value="数值" (可选)

不可以与 default 并存
doc="描述"

参数说明

<launch>

    <arg name="length" default="0.5" />

    <param name="A" value="${length}" />

</launch>

注：赵虚左视频里$后用的是小括号，但是实测小括号会报错，要用大括号

4.3 工作空间覆盖

打开.bashrc文件(点开头的文件是隐藏文件，要按Ctrl+H显示)

121行左右，刷新的环境变量

package的环境变量文件(setup.bash)在devel目录下

将路径添加进去

这样在刷新环境变量时会同时刷新该环境，并引发工作空间覆盖，即直接调用时，会优先调用后刷新的目录的功能包

注：当一个环境依赖于另一个环境时，进行工作空间覆盖可能会导致依赖错误引发问题

BUG 说明:

当在 .bashrc 文件中 source 多个工作空间后，可能出现的情况，在 ROS PACKAGE PATH 中只包含两个工作空间，可以删除自定义工作空间的 build 与 devel 目录，重新 catkin_make，然后重新载入 .bashrc 文件，问题解决。

在ros中应尽量避免功能包重名，该问题目前还没有解决方案，所以在功能包重名时，可以为功能包起别名或加前缀

4.4 ROS节点名称重名

4.4.1 rosrun设置命名空间

如图，在启动节点后面加上__ns:=xx，节点在命名空间下

4.4.2 rosrun设置别名

在启动节点】后面加上__name:=xx，节点的名称被设置为xx

4.4.3 通过launch实现

格式如下

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="tt" />
</launch>

4.4.4 编码实现

重映射：参考3.1.1

命名空间：

核心代码：

  std::map<std::string, std::string> map;
  map["__ns"] = "xxxx";
  ros::init(map,"wangqiang");

实现如下：

#include "ros/ros.h"

void cb(const ros::TimerEvent& event)
{
   ROS_INFO("------------");
   ROS_INFO("输出的时刻:%.2f",event.current_real.toSec());
}

 int main(int argc, char *argv[])
 {
    setlocale(LC_ALL,"");
    std::map<std::string , std::string> map;
    map["__ns"] = "names";
    ros::init(map,"Time");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Timer timer = nh.createTimer(ros::Duration(1),cb,false,false);
    timer.start();
    ros::spin();
    return 0;
 }

4.5 话题重名

4.5.1 通过终端重映射

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel

最后话题名:=重映射的话题名

这样可以顶掉原本的话题，让话题建立连接

4.5.2 launch实现

和4.2.4一致

4.5.3 编码实现

1. 全局话题

    Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yy",10);

话题以/开头，其余位置不变

    Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yy/zz",10);

酱紫另起一个命名空间也是可以的

2. 局部话题

    Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("yy",10);

和之前正常写是一样的

3. 私有话题

    NodeHandle nh("~");
    Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("yy",10);

私有话题的实现需要借助节点

修改如上，则该句柄创建的话题为私有话题

4.6 参数重名

4.6.1 rosrun设置参数

4.6.2 launch文件设置

<launch>
    <param name="radius" type="double" value="0.3" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="xxx">
        <param name="radius" type="double" value="0.5" />
    </node>
</launch>

4.6.3 编码设置

    NodeHandle nh;
    nh.setParam("/radius_nh",100);
    nh.setParam("radius_nh",100);
    NodeHandle pr("~");
    pr.setParam("radius_pr",100);
    param::set("/radiusA",100);
    param::set("radiusA",100);
    param::set("~radiusA",100);

4.7 分布式通信（需要多个计算机，记得补！）

5 ROS常用组件

5. 1 TF坐标变换

参考word

机器人上经常加装许多模块，这些模块的安装位置和机器人中心必然有一定错位，此时，这些模块的坐标就不能等同于机器人的坐标，而是要利用坐标变换将他们转化成机器人坐标系下的坐标。

5.1.1 msg消息

查看坐标点

rosmsg info geometry_msgs/PointStamped

也可以酱紫写

rosmsg show geometry_msgs/PointStamped

std_msgs/Header header
  uint32 seq        //序列换号
  time stamp        //时间辍
  string frame_id   //该坐标点以哪个坐标为参考物
geometry_msgs/Point point
  float64 x
  float64 y
  float64 z

坐标系相对关系

rosmsg info geometry_msgs/TransformStamped

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id        //被参考的坐标系
string child_frame_id    //另一个坐标系
geometry_msgs/Transform transform    //描述二者具体关系
  geometry_msgs/Vector3 translation  //子坐标系相对于副坐标系的位移量
    float64 x
    float64 y
    float64 z
  geometry_msgs/Quaternion rotation  //子坐标系相对于副坐标系的偏航量
    float64 x
    float64 y
    float64 z
    float64 w

5.1.2 静坐标变换

发布方

新建功能包，依赖包：

roscpp rospy std_msgs tf2 tf2_ros tf2_geometry_msgs geometry_msgs

代码编写如下

编写过程可能需要参考

vscode进行ros编写c++无代码提示或者提示滞后

vscode用c++编写ROS时突然无法补全头文件

#include "ros/ros.h"
#include "tf2_ros/static_transform_broadcaster.h"
#include "geometry_msgs/TransformStamped.h"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"static_pub");
    ros::NodeHandle nh;
    tf2_ros::StaticTransformBroadcaster pub;
    geometry_msgs::TransformStamped tfs;
    tfs.header.stamp = ros::Time::now();
    tfs.header.frame_id = "base_link";//相对坐标系中被参考的那个(父坐标系)
    tfs.child_frame_id = "laser";//子坐标系
    //坐标值
    tfs.transform.translation.x = 0.2;
    tfs.transform.translation.y = 0.0;
    tfs.transform.translation.z = 0.5;
    //需要根据欧拉角转换
    tf2::Quaternion qtn; //创建四元数 对象
    //向该对象设置欧拉角，这个对象可以将欧拉角转换成四元数
    qtn.setRPY(0,0,0); //欧拉角的单位是弧度
    //四元数
    tfs.transform.rotation.x = qtn.getX();
    tfs.transform.rotation.y = qtn.getY();
    tfs.transform.rotation.z = qtn.getZ();
    tfs.transform.rotation.w = qtn.getW();
    //发布数据
    pub.sendTransform(tfs);
    ros::spin();
    return 0;
}

配置如下

代码详解：

StaticTransformBroadcaster

tf2_ros::StaticTransformBroadcaster pub;

tf2_ros::StaticTransformBroadcaster 是 ROS (Robot Operating System) 的 tf2 库中的一个类，用于发布静态的坐标变换。静态变换是那些在整个程序运行期间都不会改变的变换，例如机器人传感器相对于机器人基座的固定位置。

发布的代码

sendTransform(const geometry_msgs::msg::TransformStamped &transform)

TransformStamped

    geometry_msgs::TransformStamped tfs;

geometry_msgs::TransformStamped 是 ROS 中的一个消息类型，用于表示坐标变换。它包含了一个时间戳、父坐标系、子坐标系，以及两者之间的变换信息（包括平移和旋转）。

在 tf2 库中，TransformStamped 常用于发布或接收坐标变换信息。

TransformStamped的结构

Header header           // 包括时间戳和父坐标系
string child_frame_id   // 子坐标系的名称
Transform transform     // 包含平移和旋转的变换

header:
- stamp: 时间戳，表示变换的时间点。
- frame_id: 父坐标系的名称。
child_frame_id: 子坐标系的名称。
transform:
- translation: 偏移量，平移部分，类型为 geometry_msgs::Vector3，包含 x, y, z。
- rotation: 旋转部分，类型为 geometry_msgs::Quaternion，包含 x, y, z, w。

`qtn.setRPY`

qtn.setRPY(0, 0, 0); 是一种用于设置四元数值的简化方法，它来自 ROS 的 tf2 或 tf 库，用于将欧拉角（Roll、Pitch、Yaw）转换为四元数。

`setRPY` 的作用

Roll (R): 绕 X 轴的旋转（单位：弧度）。
Pitch (P): 绕 Y 轴的旋转（单位：弧度）。
Yaw (Y): 绕 Z 轴的旋转（单位：弧度）。

该函数将给定的欧拉角值转换为四元数表示，并设置四元数对象的值。

转化并将四元数赋值给子坐标系

    qtn.setRPY(0,0,0); //欧拉角的单位是弧度
    tfs.transform.rotation.x = qtn.getX();
    tfs.transform.rotation.y = qtn.getY();
    tfs.transform.rotation.z = qtn.getZ();
    tfs.transform.rotation.w = qtn.getW();

话题内容

seq：序列号

rviz

命令行键入

修改参考的坐标系(父坐标系）

点击ADD，选择TF，OK

就能在屏幕上看见坐标系了

订阅方

编码如下

#include "ros/ros.h"
#include "tf2_ros/transform_listener.h"
#include "tf2_ros/buffer.h"
#include "geometry_msgs/PointStamped.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"static_sub");
    ros::NodeHandle nh;
    //创建buffer(缓存)
    tf2_ros::Buffer buffer;
    //创建监听对象(将订阅数据存入buffer中)
    tf2_ros::TransformListener listener(buffer);
    geometry_msgs::PointStamped ps;
    //位置基于laser对象
    ps.header.frame_id = "laser";
    ps.header.stamp = ros::Time::now();
    ps.point.x = 2.0;
    ps.point.y = 3.0;
    ps.point.z = 5.0;
    ros::Rate rate(10);
    ros::Duration(2).sleep();
    while(ros::ok())
    {
        //将ps转化为相对于base_link的坐标对象
        geometry_msgs::PointStamped ps_out;
        ps_out = buffer.transform(ps,"base_link");
        ROS_INFO("转换后的坐标值:(%.2f,%.2f,%.2f),参考坐标系:%s",
                    ps_out.point.x,
                    ps_out.point.y,
                    ps_out.point.z,
                    ps_out.header.frame_id.c_str());
        rate.sleep();
        ros::spinOnce();
    }
    return 0;
}

实现效果

对于节点未启动也可以这么处理

    while(ros::ok())
    {
        try
        {
             //将ps转化为相对于base_link的坐标对象
        geometry_msgs::PointStamped ps_out;
        ps_out = buffer.transform(ps,"base_link");
        ROS_INFO("转换后的坐标值:(%.2f,%.2f,%.2f),参考坐标系:%s",
                    ps_out.point.x,
                    ps_out.point.y,
                    ps_out.point.z,
                    ps_out.header.frame_id.c_str());
        }
        catch(const std::exception& e)
        {
            ROS_INFO("异常消息：%s",e.what());
        }
        
       
        rate.sleep();
        ros::spinOnce();
    }

实现效果

代码详解：

PointStamped

geometry_msgs::PointStamped 是 ROS 的一种消息类型，主要用于表示带有时间戳和坐标系信息的点。它可以用来描述空间中的某个点的位置，并指定该点的位置相对于某个坐标系。

PointStamped 的结构

geometry_msgs::PointStamped 包括以下字段：

std_msgs/Header header     // 包含时间戳和坐标系信息
geometry_msgs/Point point  // 表示点的三维坐标 (x, y, z)

header:
- stamp: 时间戳，表示该点的位置记录的时间。
- frame_id: 坐标系的名称，指定点的坐标相对于哪个坐标系。
point:
- x, y, z: 表示点的三维空间坐标。

try语句

基本语法：

try {
    // 可能会抛出异常的代码
} catch (const ExceptionType& e) {
    // 捕获异常并处理
}

try 块: 包含可能抛出异常的代码。
catch 块: 用于捕获并处理异常。可以有多个 catch 块来处理不同类型的异常。

工作流程

程序执行 try 块中的代码。
如果 try 块中的代码抛出异常，程序会停止执行该块的剩余代码，并跳转到匹配的 catch 块。
如果找到匹配的 catch 块，则执行其中的代码；否则，程序会终止或将异常继续向上传递。

命令行实现



rosrun tf2_ros static_transform_publisher x偏移量 y偏移量 z偏移量 z偏航角度 y俯仰角度 x翻滚角度 父级坐标系 子级坐标系

效果与上方相同

ROS学习笔记2

2.5 实操

2.5.1 控制乌龟运动

1.话题与消息获取

2.验证速度消息

3.通过命令直接实现乌龟圆周运动

4.话题发布

2.5.2输出乌龟位资

1.话题与消息获取

2.使用指令控制

3.编码实现

2.5.3 服务调用生成乌龟

1.话题与消息获取

2.指令控制

3.编码实现

2.5.4 参数服务器设置背景颜色

1.参数获取

2.指令控制

3.编码实现

3 ROS通信机制进阶

3.1 常用API(应用程序编程接口)

3.1.1 初始化函数(init)

3.1.2 话题服务对象(advertise)

3.1.3 回旋函数(spin/spinOnce)

3.1.4 获取时刻的函数(ros::Time::now)

3.1.5 设置指定时刻

3.1.6 设置持续时刻

3.1.7 时间变量加减

3.1.8 定时器(CreateTimer)

3.1.9 杀死节点(shutdown)

3.1.10 日志信息

3.2 头文件与源文件

3.2.1 自定义头文件

3.2.2 自定义源文件

4 ROS运行管理

4.1 ROS元功能包

4.2 ROS节点管理launch文件

4.2.1 launch标签(launch)

4.2.2 node标签

4.2.3 include标签

4.2.4 remap标签

注：关于 teleop_twist_keyboard.py的使用

4.2.5 param标签

4.2.6 group标签

4.2.7 arg标签

4.3 工作空间覆盖

4.4 ROS节点名称重名

4.4.1 rosrun设置命名空间

4.4.2 rosrun设置别名

4.4.3 通过launch实现

4.4.4 编码实现

4.5 话题重名

4.5.1 通过终端重映射

4.5.2 launch实现

4.5.3 编码实现

1. 全局话题

2. 局部话题

3. 私有话题

4.6 参数重名

4.6.1 rosrun设置参数

4.6.2 launch文件设置

4.6.3 编码设置

4.7 分布式通信（需要多个计算机，记得补！）

5 ROS常用组件

5. 1 TF坐标变换

5.1.1 msg消息

5.1.2 静坐标变换

发布方

代码详解：

StaticTransformBroadcaster

TransformStamped

qtn.setRPY

setRPY 的作用

话题内容

rviz

订阅方

代码详解：

PointStamped

try语句

命令行实现

`qtn.setRPY`

`setRPY` 的作用