在ros中进行无人机和无人车之间的通信
要实现无人车和无人机之间通过ROS(Robot Operating System)进行通信,双方既需要接收数据也要发布数据。
无人机平台:
- 接收无人车传输的
lat_lon_car
(经度、纬度、高度),通过location()
函数处理生成目标位置lat_lon_target
。- 将
lat_lon_target
发布回给无人车。无人车平台:
- 发布它当前的经度、纬度和高度数据(
lat_lon_car
)。- 接收无人机平台传回的
lat_lon_target
。ROS的通信机制基于发布/订阅模式(Publish/Subscribe),其中一个节点可以通过话题(topics)发布消息,另一个节点通过订阅同一个话题来接收消息。
关键步骤:
消息类型: 为了传输经度、纬度和高度数据,可以使用标准的
sensor_msgs/NavSatFix
消息类型(常用于GPS数据传输)。通信话题:
- 无人车发布
lat_lon_car
数据到一个ROS话题,例如car_position
。- 无人机订阅
car_position
话题,并处理数据,然后将生成的lat_lon_target
发布到drone_target
话题。- 无人车同时订阅
drone_target
,接收无人机发布的目标位置。代码解释:
无人车节点 (
car.py
):
- 通过
car_position
话题发布当前的位置信息(NavSatFix
类型)。- 同时通过
drone_target
话题订阅无人机发布的目标位置。无人机节点 (
drone.py
):
- 通过
car_position
话题订阅无人车的当前位置。- 使用
location()
函数处理接收到的lat_lon_car
数据,生成目标位置信息。- 通过
drone_target
话题将目标位置信息发布给无人车。通信原理:
- 发布者(Publisher):每个节点通过
rospy.Publisher()
来发布消息。- 订阅者(Subscriber):每个节点通过
rospy.Subscriber()
来接收其他节点发布的消息。- 无人车节点持续发布自己的位置信息,无人机节点接收到这些信息后,生成目标位置并发布回来。
代码存放位置以及运行所必要的编译步骤
无人机端
1.创建ROS工作空间
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg drone_package std_msgs rospy roscpp #创建了一个包
#这一步后会在drone_package中生成下面几个文件
~/catkin_ws/
├── src/
│ ├── drone_package/
│ │ ├── CMakeLists.txt
│ │ ├── package.xml
│ │ ├── src
创建一个名为 catkin_ws 的ROS工作空间,其中 src 文件夹用于存放ROS包。
2.组织代码
在drone_package/src/目录下,编写无人机的代码(例如,定位算法):
drone_node.py文件
#!/usr/bin/env python
import rospy
from sensor_msgs.msg import NavSatFix
# 定义全局变量,用来存储无人车的位置信息
lat_lon_car = None
def location(lat_lon_car):
# 这个函数根据无人车的位置信息,生成无人机的目标位置
# 假设简单的目标生成逻辑,比如偏移当前位置一定的值
lat_lon_target = NavSatFix()
lat_lon_target.latitude = lat_lon_car.latitude + 0.001 # 例如,增加一些纬度
lat_lon_target.longitude = lat_lon_car.longitude + 0.001 # 例如,增加一些经度
lat_lon_target.altitude = lat_lon_car