（ROS探索5)tf小試、ROS中msg的調用（python）、ROS四元數姿態角轉換、LaserScan Filter chian的使用

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最近因為要做無人機隧道的穩定，沒有GPS那種，因此開始在ROS的方針環境中和很多東西打上了交道。這裡簡單記錄一下，以後可能忘了還有的查。

1.ROS中msg的調用（python）和python程序的啟動和launch安裝

ROS與Python入門教程-寫簡單發布器和訂閱器 - 創客智造

ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber(python) - ROS Wiki

rospy_tutorials/Tutorials/Makefile - ROS Wiki

ROS/Tutorials/CreatingPackage - ROS Wiki

首先講講python的啟動吧，python和c不一樣，不需要變異就能運行。那麼python的node是怎麼在ros中運行的呢？

首先是編寫py程序，然後放到一個文件夾中，然後在Cmakefile裡頭寫上下面這個，使用rosrun找到py的程序了，別忘了用chmod u+x xxx.py給py的程序運行許可權。

install(PROGRAMSn scripts/data_process_node.pyn DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}n)n

順帶一提ros中的py程序第一行是解釋器的位置。

如果你還寫了launch，想用roslaunch啟動一個包裡頭的launch文件，那麼你需要在cmakefile中加上下面這一行。

## Mark other files for installation (e.g. launch and bag files, etc.)ninstall(FILESn data_process.launchn# # myfile2n DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_SHARE_DESTINATION}n)n

接下來如果你想ROS已經為你準備好的消息，那麼你需要以下幾步，首先是在cmakefile中添加你想調用的msg（好像不弄也行，好吧）

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSn rospyn roscppn std_msgsn geometry_msgsn sensor_msgsn laser_geometryn message_generationn tfn)ncatkin_package(n CATKIN_DEPENDS rospy std_msgs sensor_msgs geometry_msgs message_runtimen)n

其中msg就是我想調用的msg

然後在package.xml中添加

<build_depend>geometry_msgs</build_depend>n<build_export_depend>geometry_msgs</build_export_depend>n<exec_depend>geometry_msgs</exec_depend>nn<build_depend>sensor_msgs</build_depend>n<build_export_depend>sensor_msgs</build_export_depend>n<exec_depend>sensor_msgs</exec_depend>nn<build_depend>std_msgs</build_depend>n<build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>n<exec_depend>std_msgs</exec_depend>n

然後在node的代碼中加入類似代碼

from geometry_msgs.msg import PoseStampedn

之後去ros wiki 查一下msg的定義用『 . 』就能很容易的訪問msg的數據了，舉例：

angle_min = laser.angle_minn

laser的類型是LaserScan

sensor_msgs/LaserScan Documentation

如果有自己想創建msg的，可以按照創客智造鏈接中給出的方法來。

2.tf小試、ROS四元數姿態角轉換

Quaternions - Visualisation 很好玩的小工具

tf - ROS Wiki

ros中很多的時候需要對四元數進行轉換成歐拉角，然後機器人不可避免的需要各種坐標系的轉換，ros提供了很多方便的工具tf大法就是其中之一。

我的tf使用就是兩個，一個是靜態的坐標轉換。直接寫在launch文件里，name隨便取，arg對應x y z 和歐拉角（順序不記得了，官網有）的偏移，也就是從rplidar_link移動旋轉多少到iris_rplidar::iris::base_link，這裡我指的是激光雷達和無人機。

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher"n name="tf_ground" args="0 0 0 0 0 0 rplidar_link iris_rplidar::iris::base_link 100">n </node>n

動態使用是參考官方的歷程弄的。主要就是把激光雷達的數據根據無人機的里程計動態映射到地面上（world）

br = tf.TransformBroadcaster()nbr.sendTransform((odom.pose.pose.position.x, odom.pose.pose.position.y, odom.pose.pose.position.z),n qn,n rospy.Time.now(),n rplidar_link,n "world")n

官方常式：

tf/Tutorials - ROS Wiki

Writing a tf broadcaster (Python)

歐拉角和四元數的轉換我也用了tf下面的工具包

引用

from tf.transformations import quaternion_from_euler, euler_from_quaternionn

使用例子

qn = [odom.pose.pose.orientation.x, odom.pose.pose.orientation.y, odom.pose.pose.orientation.z, odom.pose.pose.orientation.w]n (roll,pitch,yaw) = euler_from_quaternion(qn)n

順帶一提，官方bug，這個工具包用py3的時候就會報錯，最近官方github上面給出了解決方法，github搜索roscore找到geometrt2這個解決了，但是由於我沒看到kinetic的版本（或者說我不會用），我索性就用了py2.7，反正沒影響。

tf2_py cannot work with python3 · Issue #259 · ros/geometry2

順帶一提，numpy也有個工具包，但是我解算的數據都是錯的，沒搞懂，還望大家指點。

moble/quaternion

3.LaserScan Filter chian的使用

ROS官方想的還是很詳細的，給出了laser濾波器，而且很簡單！

laser_filters - ROS Wiki

簡單來說，就是去上面這個網址看看你想要啥濾波器，然後寫到launch裡頭，順帶寫個參數文件就搞定了，不需要編程！

launch裡頭加node

<node pkg="laser_filters" type="scan_to_scan_filter_chain"n name="laser_filter">n <rosparam command="load" file="$(find data_process)/launch/data_process_config.yaml" />n <remap from="/scan" to="/laser/scan" />n </node>n

config.yaml

scan_filter_chain:

- name: angle

type: LaserScanAngularBoundsFilterInPlacen params:n lower_angle: -2.356n upper_angle: -0.785n- name: rangen type: LaserScanRangeFiltern params:n use_message_range_limits: falsen lower_threshold: 0.3n upper_threshold: 30n lower_replacement_value: -.infn upper_replacement_value: .infn

這裡我根據需求用了兩個filter，然後/laser/scan是我原來laser發布的topic，這個濾波器會自動發布一個/scan_filtered

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