通過ROS發(fā)布里程計信息

• 參考ROS_WIKI

導航包使用tf來確定機器人在地圖中的位置和建立傳感器數(shù)據(jù)與靜態(tài)地圖的聯(lián)系。然而tf不能提供任何關于機器人速度的信息 ，所以導航包要求任何的里程計源能通過ROS發(fā)布tf變換和包含速度信息的nav_msgs/Odometry類型的消息。

首先需要了解消息類型nav_msgs/Odometry，該消息保存了機器人空間里評估的位置和速度信息，因此在編程時需要計算機器人當前的位置，并將機器人當期的位置以及速度信息同時更新到里程計消息中。

下面寫代碼實現(xiàn)發(fā)布里程計消息的功能，此處是人為設定速度，并且根據(jù)速度計算出位置。

#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <nav_msgs/Odometry.h>

int main(int argc, char** argv){
  ros::init(argc, argv, "odometry_publisher");

  ros::NodeHandle n;
  ros::Publisher odom_pub = n.advertise<nav_msgs::Odometry>("odom", 50);
  tf::TransformBroadcaster odom_broadcaster;

  double x = 0.0;
  double y = 0.0;
  double th = 0.0;

  double vx = 0.1;
  double vy = -0.1;
  double vth = 0.1;

  ros::Time current_time, last_time;
  current_time = ros::Time::now();
  last_time = ros::Time::now();

  ros::Rate r(1.0);
  while(n.ok()){

    ros::spinOnce();               // check for incoming messages
    current_time = ros::Time::now();

    //compute odometry in a typical way given the velocities of the robot
    double dt = (current_time - last_time).toSec();
    double delta_x = (vx * cos(th) - vy * sin(th)) * dt;
    double delta_y = (vx * sin(th) + vy * cos(th)) * dt;
    double delta_th = vth * dt;

    x += delta_x;
    y += delta_y;
    th += delta_th;

    //since all odometry is 6DOF we'll need a quaternion created from yaw
    geometry_msgs::Quaternion odom_quat = tf::createQuaternionMsgFromYaw(th);

    //first, we'll publish the transform over tf
    geometry_msgs::TransformStamped odom_trans;
    odom_trans.header.stamp = current_time;
    odom_trans.header.frame_id = "odom";
    odom_trans.child_frame_id = "base_link";

    odom_trans.transform.translation.x = x;
    odom_trans.transform.translation.y = y;
    odom_trans.transform.translation.z = 0.0;
    odom_trans.transform.rotation = odom_quat;

    //send the transform
    odom_broadcaster.sendTransform(odom_trans);

    //next, we'll publish the odometry message over ROS
    nav_msgs::Odometry odom;
    odom.header.stamp = current_time;
    odom.header.frame_id = "odom";

    //set the position
    odom.pose.pose.position.x = x;
    odom.pose.pose.position.y = y;
    odom.pose.pose.position.z = 0.0;
    odom.pose.pose.orientation = odom_quat;

    //set the velocity
    odom.child_frame_id = "base_link";
    odom.twist.twist.linear.x = vx;
    odom.twist.twist.linear.y = vy;
    odom.twist.twist.angular.z = vth;

    //publish the message
    odom_pub.publish(odom);

    last_time = current_time;
    r.sleep();
  }
}

這段代碼實際上做了兩件事：

• 發(fā)布當前機器人的坐標（tf坐標，便于訂閱該tf坐標系的節(jié)點來處理坐標變換--例如在第一篇教程中實現(xiàn)的base_laser → base_link）
• 發(fā)布當前機器人的速度（里程計，速度信息中包含了x,y軸方向上線速度以及角速度）

關于程序中，速度的注明：

• 速度信息是相對于機器人來說的（base_link坐標系，不能與odom坐標系混淆），x軸方向是指向機器人前方的速度方向，y軸方向是垂直于機器人指向機器人左方的方向（右手定則）。
• 在程序中，設置的速度可以保證機器人做一個圓周運動，因為角速度不變，并且小車的線速度也不變。