ROS Twist和Odometry消息类型使用(Python)
消息类型:
1. Twist - 线速度角速度
通常被用于发送到/cmd_vel话题,被base controller节点监听,控制机器人运动
geometry_msgs/Twist geometry_msgs/Vector3 linear
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Vector3 angular
float64 x
float64 y
float64 z
linear.x指向机器人前方,linear.y指向左方,linear.z垂直向上满足右手系,平面移动机器人常常linear.y和linear.z均为0
angular.z代表平面机器人的角速度,因为此时z轴为旋转轴
示例:
#! /usr/bin/env python
'''
Author: xushangnjlh at gmail dot com
Date: 2017/05/22 @package forward_and_back
'''
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
from math import pi class ForwardAndBack():
def __init__(self):
rospy.init_node('forward_and_back', anonymous=False)
rospy.on_shutdown(self.shutdown)
# this "forward_and_back" node will publish Twist type msgs to /cmd_vel
# topic, where this node act like a Publisher
self.cmd_vel = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=5) # parameters
rate = 50
r = rospy.Rate(rate) linear_speed = 0.2
goal_distance = 5
linear_duration = goal_distance/linear_speed angular_speed = 1.0
goal_angular = pi
angular_duration = goal_angular/angular_speed # forward->rotate->back->rotate
for i in range(2):
# this is the msgs variant, has Twist type, no data now
move_cmd = Twist() move_cmd.linear.x = linear_speed #
# should keep publishing
ticks = int(linear_duration*rate)
for t in range(ticks):
# one node can publish msgs to different topics, here only publish
# to /cmd_vel
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
r.sleep # sleep according to the rate # stop 1 ms before ratate
move_cmd = Twist()
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
rospy.sleep(1) move_cmd.angular_speed.z = angular_speed
ticks = int(angular_duration*rate)
for t in range(ticks):
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
r.sleep() self.cmd_vel.publish(Twist())
rospy.sleep(1) def shutdown(self):
rospy.loginfo("Stopping the robot")
self.cmd_vel.publish(Twist())
rospy.sleep(1) if __name__=='__main__':
try:
ForwardAndBack()
except:
rospy.loginfo("forward_and_back node terminated by exception")
2. nav_msgs/Odometry - 里程计(位姿+线速度角速度+各自协方差)
通常,发布到/cmd_vel topic然后被机器人(例如/base_controller节点)监听到的Twist消息是不可能准确地转换为实际的机器人运动路径的,误差来源于机器人内部传感器误差(编码器),标定精度,以及环境影响(地面是否打滑平整);因此我们可以用更准确的Odometry消息类型类获取机器人位姿(/odom到/base_link的tf变换)。在标定准确时,该消息类型与真实的机器人位姿误差大致在1%量级(即使在rviz中显示的依然误差较大)。
还包括
- 参考系信息,Odometry使用/odom作为parent frame id,/base_link作为child frame id;也就是说世界参考系为/odom(通常设定为起始位姿,固定不动),移动参考系为/base_link(这里还有点不理解,后面来填坑)
- 时间戳,因此不仅知道运动轨迹,还可以知道对应时间点
Header header
string child_frame_id
geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
# 展开
Header header
uint32 seq
time stamp
string frame_id
string child_frame_id
geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
geometry_msgs/Pose pose
geometry_msgs/Point position
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Quaternion orientation
float64 x
float64 y
float64 z
float64 w
float64[36] covariance
geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
geometry_msgs/Twist twist
geometry_msgs/Vector3 linear
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Vector3 angular
float64 x
float64 y
float64 z
float64[36] covariance
示例:
运动路径和位姿通过内部的Odometry获取,该Odemetry的位姿通过监听tf坐标系变换获取(/odom和/base_link)
#! /usr/bin/env python
'''
Author: xushangnjlh at gmail dot com
Date: 2017/05/23 @package odometry_forward_and_back
'''
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist, Point, Quaternion
import tf
from rbx1_nav.tranform_utils import quat_to_angle, normalize_angle
from math import pi, radians, copysign, sqrt, pow class Odometry_forward_and_back:
def __init__(self):
rospy.ini_node('odometry_forward_and_back', anonymous=False)
rospy.on_shutdown(self.shutdown) self.cmd_vel = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=5) rate = 20
r = rospy.Rate(rate)
linear_speed = 0.2
goal_distance =1.0
angular_speed = 1.0
goal_angle = pi
angular_tolerance = radians(2.5) # Initialize tf listener, and give some time to fill its buffer
self.tf_listener = tf.TransformListener()
rospy.sleep(2) # Set odom_frame and base_frame
self.odom_frame = '/odom' try:
self.tf_listener.waitForTransform(self.odom_frame,
'/base_footprint',
rospy.Time(),
rospy.Duration(1.0))
self.base_frame = '/base_footprint'
except(tf.Exception, tf.ConnectivityException, tf.LookupException):
try:
self.tf_listener.waitForTransform(self.odom_frame,
'/base_link',
rospy.Time(),
rospy.Duration(1.0))
self.base_frame = '/base_link'
except(tf.Exception, tf.ConnectivityException, tf.LookupException):
rospy.loginfo("Cannot find base_frame transformed from /odom")
rospy.signal_shutdown("tf Exception") position = Point() for i in range(2):
move_cmd = Twist()
move_cmd.linear.x = linear_speed
# Initial pose, obtained from internal odometry
(position, rotation) = self.get_odom()
x_start = position.x
y_start = position.y
distance = 0 # Keep publishing Twist msgs, until the internal odometry reach the goal
while distance < goal_distance and not rospy.is_shutdown():
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
r.sleep()
(position, rotation) = self.get_odom()
distance = sqrt( pow( (position.x-x_start), 2 ) + \
pow( (position.y-y_start), 2 ) ) # Stop 1 ms before rotate
move_cmd = Twist()
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
rospy.sleep(1) move_cmd.angular.z = angular_speed
# should be the current ration from odom
angle_last = rotation
angle_turn = 0
while abs(angle_turn+angular_tolerance) < abs(goal_angle) \
and not rospy.is_shutdown():
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
r.sleep()
(position, rotation) = self.get_odom
delta_angle = normalize_angle(rotation - angle_last)
angle_turn += delta_angle
angle_last = rotation move_cmd = Twist()
self.cmd_vel.publish(move_cmd)
rospy.sleep(1) self.cmd_vel.publish(Twist()) def get_dom(self):
try:
(trans, rot) = self.tf_listener.lookupTransfrom(self.odom_frame,
self.base_frame,
rospy.Time(0))
except(tf.Exception, tf.ConnectivityException, tf.LookupException):
rospy.loginfo("TF exception, cannot get_dom()!")
return
# angle is only yaw : RPY()[2]
return (Point(*trans), quat_to_angle(*rot)) def shutdown(self):
rospy.loginfo("Stopping the robot...")
self.cmd_vel.publish(Twist(0))
rospy.sleep(1) if __name__=='__main__':
try:
Odometry_forward_and_back()
except:
rospy.loginfo("Odometry_forward_and_back node terminated!")
注意这里存在tf操作:
self.tf_listener = tf.TransformListener()
rospy.sleep(2)
创建TransformListener对象监听坐标系变换,这里需要sleep 2ms用于tf缓冲。
可以通过以下API获取tf变换,保存在TransformListener对象中,通过lookupTransform获取:
# TransformListener.waitForTransform('ref_coordinate', 'moving_coordinate', rospy.Time(), rospy.Duration(1.0))
self.tf_listener.waitForTransform(self.odom_frame, '/base_footprint', rospy.Time(), rospy.Duration(1.0))
(trans, rot) = self.tf_listener.lookupTransform(self.odom_frame, self.base_frame, rospy.Time(0))
ROS Twist和Odometry消息类型使用(Python)的更多相关文章
- ros中文术语表及消息类型表
前言:整理一些ros常用表格,包括中文术语对照表. 一.中文术语表 二.消息类型表 -END-
- ROS多个master消息互通
需求 有时候我们需要有几个不同的master, 他们之间要交换topic的内容,这时候就不能使用ros自带的设置同一个master的方法. 我们的处理方法是,构造一个client和一个server,他 ...
- rabbitmq(中间消息代理)在python中的使用
在之前的有关线程,进程的博客中,我们介绍了它们各自在同一个程序中的通信方法.但是不同程序,甚至不同编程语言所写的应用软件之间的通信,以前所介绍的线程.进程队列便不再适用了:此种情况便只能使用socke ...
- Language Guide (proto3) | proto3 语言指南(一)定义消息类型
定义消息类型 首先让我们看一个非常简单的例子.假设您想定义一个搜索请求消息格式,其中每个搜索请求都有一个查询字符串.您感兴趣的特定结果页以及每页的结果数.下面是用于定义.proto消息类型的文件. s ...
- RabbitMQ消息中介之Python使用
本文介绍RabbitMQ在python下的基本使用 1. RabbitMQ安装,安装RabbitMQ需要预安装erlang语言,Windows直接下载双击安装即可 RabbitMQ下载地址:http: ...
- Activemq消息类型
Activemq消息类型JMS规范中的消息类型包括TextMessage.MapMessage.ObjectMessage.BytesMessage.和StreamMessage等五种.ActiveM ...
- 分析器错误消息: 类型“test.test.testx”不明确: 它可能来自程序集“F:\testProject\bin\test.test.DLL”或程序集“F:\testProject\bin \testProject.DLL”。请在类型名称中显式指定程序集。
问题描述: RT 分析器错误消息: 类型“test.test.testx”不明确: 它可能来自程序集“F:\testProject\bin\test.test.DLL”或程序集“F:\testProj ...
- ActiveMQ之二--JMS消息类型
1.前言 //发送文本消息 session.createTextMessage(msg); //接受文本消息 public void onMessage(Message msg) { TextMess ...
- JMS消息类型模型
JMS有两种消息类型模型,一种是P2P(Point To Point), 另一种是Pub/Sub(Publisher/Subscriber),二者之间的主要区别在于消息是否支持重复消费. P2P模型中 ...
随机推荐
- BZOJ2333:[SCOI2011]棘手的操作(Splay)
Description 有N个节点,标号从1到N,这N个节点一开始相互不连通.第i个节点的初始权值为a[i],接下来有如下一些操作: U x y: 加一条边,连接第x个节点和第y个节点 A1 x v: ...
- 「LG4178 Tree」
题目 我终于来抄点分治的板子了 随便说一点理解吧,点分治就是一种能求某种特定树上路径数量的算法 就是选择一个分治重心,统计一下以这个重心为\(LCA\)的路径的信息 之后对这个重心的子树再次分别选择分 ...
- new ,malloc
特征 new/delete malloc/free 分配内存的位置 自由存储区 堆 内存分配失败返回值 完整类型指针 void* 内存分配失败返回值 默认抛出异常 返回NULL 分配内存的大小 由编译 ...
- isset() 与 array_key_exists() 比较
1.对于数组值的判断不同,对于值为null或''或false,isset返回false,array_key_exists返回true: 2. 执行效率不同,isset是内建运算符,array_key_ ...
- ElasticSearch5.0+版本分词热更新实践记录
前言 刚开始接触ElasticSearch的时候,版本才是2.3.4,短短的时间,现在都更新到5.0+版本了.分词和head插件好像用法也不一样了,本博客记录如何配置Elasticsearch的Hea ...
- halcon 数字转字符串实现循环读取图片
1.将字符转换为数字 tuple_number (StringImageIndex,IntImageIndex) 2.将数字转换为字符 tuple_string (IntImageIndex, '0' ...
- 集合HashMap和HashSet中迭代器的使用
package setTest; import java.util.HashMap;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import ...
- 智能门锁超低功耗:SI522(13.56芯片)替代MFRC522\FM17522
SI522(超低功耗13.56M芯片)替代RC522 完全兼容 PIN对PIN,同时也替代FM17522. MF RC522 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员.是 ...
- CSS布局方面的一些小总结
1. display属性 display是CSS布局的第一站,它控制一个元素以什么“身份”出现在页面布局当中.它的值有很多个,常用的有block,inline,inline-block,table,n ...
- 金融新手投标模块布局小Demo
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8&quo ...