前言:这个文集的文章是对筹备制作自己的机器人的一些准备部分,因为有很多东西我也是一知半解,所以先把相关的部分一点点搞通记录下来,方便量变达到质变时,快速的捡起这些东西。
机器人最重要的传感器是雷达,即使没有雷达,我们也希望通过别的传感器来模拟雷达的数据,通俗点就是,我们按照ROS指定的雷达数据的形式来整理我们传感器的数据,以相同的格式发布到节点上。所以重要的一点就是知道雷达消息是怎样的。
1 雷达消息及含义
sensor_msgs/LaserScan Message
官网定义如下:
Raw Message Definition
# Single scan from a planar laser range-finder
#
# If you have another ranging device with different behavior (e.g. a sonar
# array), please find or create a different message, since applications
# will make fairly laser-specific assumptions about this data
Header header # timestamp in the header is the acquisition time of
# the first ray in the scan.
#
# in frame frame_id, angles are measured around
# the positive Z axis (counterclockwise, if Z is up)
# with zero angle being forward along the x axis
float32 angle_min # start angle of the scan [rad]
float32 angle_max # end angle of the scan [rad]
float32 angle_increment # angular distance between measurements [rad]
float32 time_increment # time between measurements [seconds] - if your scanner
# is moving, this will be used in interpolating position
# of 3d points
float32 scan_time # time between scans [seconds]
float32 range_min # minimum range value [m]
float32 range_max # maximum range value [m]
float32[] ranges # range data [m] (Note: values < range_min or > range_max should be discarded)
float32[] intensities # intensity data [device-specific units]. If your
# device does not provide intensities, please leave
# the array empty.
Compact Message Definition
std_msgs/Header headerfloat32 angle_minfloat32 angle_maxfloat32 angle_incrementfloat32 time_incrementfloat32 scan_timefloat32 range_minfloat32 range_maxfloat32[] rangesfloat32[] intensities
2 解释
原链接地址:ROS Answer
雷达示意图这是一个雷达的示意图,测量步长是0-1081,也就是一共有1081步,测量角度270度,这样的话角度分辨率就是(270/1081≈)0.25度。
以红线为X轴,绿线为Y轴建立坐标系,方向如图(诶?这句式好像初中做题诶)
angle_min=-135*(pi/180) ; //扫描的开始位置对应的角度,转换为弧度形式
angle_max= 135 * (pi/180); //扫描的结束位置,转换为弧度形式
angle_increment =0.25 * (pi/180); //两次扫描之间增加的角度,转换为弧度形式
//我们假设传感器每秒扫描50次,即每20毫秒连续发出1081道光束进行一次整场的扫描
//所以每两道扫描光速间隔(20ms/1081≈)0.0185ms
time_increment = (1 / 50) / (1081); //所以这个变量就是两次发射光速的时间间隔
scan_time = 0.02; //扫描时间,这个变量无论是官网的解析(time between scans [seconds])还是大多数中文博客(# 扫描的时间间隔(s))我觉得都没说清楚,我认为是有点歧义的,这篇外文博客解释为扫描时的时间,就是时间戳,实际上我看了一段程序上面是吧时间戳放在了头中,但是程序别的地方没有使用scan_time,所以暂时存疑,等我有机会了验证一下,先写扫描一场的时间0.02秒。
程序地址[Publishing Sensor Streams Over ROS](http://wiki.ros.org/navigation/Tutorials/RobotSetup/Sensors#Writing_Code_to_Publish_a_LaserScan_Message)
range_min =0 ; //可以测到的最近的距离,单位米
range_max = 20; // 可以测量的最远的距离
//对于这个雷达,距离就是1081个元素的数组,最大和最小测量范围这两个点的数据需要被丢弃,具体怎么丢弃我还没找到相关的解释,应该是接收方处理
ranges[0] = //角度为-135°处测量到的障碍物距离
ranges[1] = //角度为-135.75°处测量到的障碍物距离
.
.
.
//ranges[1080] = //角度为135°处测量到的障碍物距离
//下面这个是强度,同样是一个数组,如果传感器不能返回强度数据,就设置为空。强度的意思就是返回光的强度。代表了反射面的情况。
intensities[0]=
.
.
.
intensities[1080]=
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