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机器人建图与定位的关键技术:nav_msgs.msgOdometry()介绍

发布时间:2024-01-06 22:55:40

机器人建图与定位是机器人导航中的核心内容,通过建立机器人周围环境的地图并实现自身在地图中的定位,机器人可以更精确地感知和理解环境,从而更有效地进行导航。

nav_msgs.msg.Odometry()是ROS中一个常用的消息类型,用于表示机器人在空间中的位姿信息,包括位置坐标和姿态角。下面将详细介绍nav_msgs.msg.Odometry()的各个字段,并给出一个使用例子。

nav_msgs.msg.Odometry()由以下字段组成:

1. header:消息头部信息,包括时间戳和坐标系等信息。

2. child_frame_id:子坐标系的ID,表示机器人的坐标系。

3. pose.pose:机器人的位姿信息。

- position:机器人在全局坐标系中的位置坐标,包括x、y和z轴的值。

- orientation:机器人的姿态角,使用四元数进行表示。

4. twist.twist:机器人的速度信息。

- linear:机器人的线速度,包括x、y和z轴的值。

- angular:机器人的角速度,包括绕x、y和z轴的旋转速度。

下面是一个使用nav_msgs.msg.Odometry()的示例,假设机器人已经完成建图和定位,并获取到了当前的位姿信息:

import rospy
from nav_msgs.msg import Odometry

def odom_callback(data):
    # 获取机器人当前的位姿信息
    position_x = data.pose.pose.position.x
    position_y = data.pose.pose.position.y
    position_z = data.pose.pose.position.z
    orientation_x = data.pose.pose.orientation.x
    orientation_y = data.pose.pose.orientation.y
    orientation_z = data.pose.pose.orientation.z
    orientation_w = data.pose.pose.orientation.w
   
    # 获取机器人当前的线速度信息
    linear_x = data.twist.twist.linear.x
    linear_y = data.twist.twist.linear.y
    linear_z = data.twist.twist.linear.z
    
    # 获取机器人当前的角速度信息
    angular_x = data.twist.twist.angular.x
    angular_y = data.twist.twist.angular.y
    angular_z = data.twist.twist.angular.z
   
    # 在控制台输出机器人的位姿和速度信息
    rospy.loginfo("Position: x=%f, y=%f, z=%f", position_x, position_y, position_z)
    rospy.loginfo("Orientation: x=%f, y=%f, z=%f, w=%f", orientation_x, orientation_y, orientation_z, orientation_w)
    rospy.loginfo("Linear velocity: x=%f, y=%f, z=%f", linear_x, linear_y, linear_z)
    rospy.loginfo("Angular velocity: x=%f, y=%f, z=%f", angular_x, angular_y, angular_z)

def main():
    rospy.init_node('odom_subscriber', anonymous=True)
   
    # 创建一个订阅者对象,监听机器人的位姿和速度信息
    rospy.Subscriber("/odom", Odometry, odom_callback)
   
    # 循环等待回调函数的触发
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    main()

在上述例子中,首先导入了rospy和nav_msgs.msg.Odometry模块,然后定义了一个回调函数odom_callback(),用于处理接收到的位姿信息。在main()函数中,通过rospy.Subscriber()创建了一个订阅者对象,用于监听机器人的位姿和速度信息,并传入了回调函数odom_callback()。最后调用rospy.spin()函数开始循环等待回调函数的触发。

当机器人接收到位姿信息时,会调用回调函数odom_callback(),其中根据字段访问的方式获取了机器人的位置、姿态角和速度等信息,并使用rospy.loginfo()函数将这些信息输出到控制台。

以上就是nav_msgs.msg.Odometry()的介绍和一个简单的使用例子,通过使用Odometry消息类型,我们可以方便地获取并处理机器人的位姿信息,从而实现机器人的建图与定位。