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《ROS機器人編程》第六章_ROS工具

2023-06-09 11:54 作者:京天博特 0人讀過 | 我要投稿

更新！整理出《ROS機器人編程》第六章ppt講義版，請對照書籍P128-147頁學習。

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【說明】除了第5章介紹的輸入型命令外，還有各種其他工具可以幫助用戶使用ROS。應該指出，這些GUI工具是對輸入型命令工具的補充。如果包括ROS用戶個人發(fā)布的工具，那么 ROS工具的數(shù)量很龐大。其中，本章討論的工具是對于ROS編程非常有用的輔助工具。

【說明】RViz是ROS的三維可視化工具。它的主要目的是以三維方式顯示ROS消息，可以將數(shù)據(jù)進行可視化表達。例如，可以無需編程就能表達激光測距儀(LRF)傳感器中的傳感器到障礙物的距離，RealSense、Kinect或Xtion等三維距離傳感器的點云數(shù)據(jù)(PCD， Point Cloud Data)，從相機獲取的圖像值等。

另外，利用用戶指定的多邊形(polygon)支持各種表現(xiàn)形式，交互標記 (Interactive Markers)可以表達接收來自用戶節(jié)點的命令和數(shù)據(jù)并互交的過程。在 ROS中，機器人以URDF(Unified Robot Description Format，統(tǒng)一機器人描述格式)描述，它可以表示為三維模型，并且每個模型可以根據(jù)自由度進行移動或驅動，因此可以用于仿真或控制。

【說明】從Kinect獲取人的骨骼后控制機器人的畫面

【說明】從Intel RealSense獲取的距離、紅外線數(shù)據(jù)、顏色圖像值

【說明】1、3D視圖(3D view):?指屏幕的黑色部分。它是可以用三維方式查看各種數(shù)據(jù)的主屏幕。3D視圖的背景顏色、固定框架、網格等可以在左側顯示的全局選項(Global Options)和網格(Grid)項目中進行詳細設置。

2、顯示屏(Displays):?左側的顯示屏是從各種話題當中選擇用戶所需的數(shù)據(jù)的視圖的區(qū)域。如果單擊屏幕左下方的[Add]，選擇屏幕將如上圖所示。目前有大約30種不同的顯示屏可供選擇，我們將在下面的描述中詳細介紹。

3、菜單(Menu):?菜單位于頂部。用戶可以選擇保存或讀取顯示屏狀態(tài)的命令，還可以選擇各種面板。

4、工具(Tools):?工具是位于菜單下方的按鈕，允許用戶用各種功能按鍵選擇多種功能的工具，例如 Interact、Move Camera、Select，F(xiàn)ocus Camera、Measure、2D Pose Estimate、2D Navigation Goal 以及Publish Point等。

5、視圖(Views):?設定三維視圖的視點

■?Orbit:以指定的視點(在這里稱為Focus)為中心旋轉。這是默認情況下最常用的基本視圖?！?FPS(第一人稱):顯示第一人稱視點所看到的畫面。
■?ThirdPersonFollower:顯示以第三人稱的視點尾追特定目標的視圖。
■?TopDownOrtho:這是Z軸的視圖，與其他視圖不同，以直射視圖顯示，而非透視法。?XYOrbit:類似于Orbit的默認值，但焦點固定在Z軸值為0的XY平面上。

6、時間(Time):?顯示當前時刻(wall time)、ROS Time以及他們各自經過的時間。這主要用于仿真，如果需要重新啟動，請點擊底部的[Reset]按鈕。

【說明】使用RViz的過程中最常用的菜單應該是顯示屏菜單。該顯示屏菜單用于選擇三維視圖(3D View)畫面所顯示的信息，各項目的說明請參照上表。

【說明】除了三維可視化工具RViz之外，ROS還為機器人開發(fā)提供各種GUI工具。例如，有一個將每個節(jié)點的層次結構顯示為圖形，且顯示當前節(jié)點和話題狀態(tài)的graph;將消息顯示為二維圖形的plot，等。從ROS Fuerte版本開始，這些GUI開發(fā)工具被稱為rqt，它集成了30多種工具，可以作為一個綜合的GUI工具來使用。另外，RViz也被集成到rqt的插件中，這使rqt成為ROS的一個不可缺少的GUI工具。

另外，顧名思義，rqt是基于Qt開發(fā)的，而Qt是一個廣泛用于計算機編程的GUI編程的跨平臺框架，用戶可以方便自由地添加和開發(fā)插件。本節(jié)介紹rqt插件中的rqt_image_ view、rqt_graph、rqt_plot和rqt_bag。