【ROS参数详解】——ros应用中的常见的ros语法参数详解

文章目录

• 前言
• • • 1. 关于ros::Rate rate()和rate.sleep()的使用和理解
    • 2. ros::spin()、ros::spinOnce()：使用细节、区别
    • 3. 时间戳和浮点格式转换
    • 4. subsribe的参数详解
    • 5. ROS中NodeHandle nh与NodeHandle nh(“~“)区别
    • 6. ros中的param参数服务器说明
    • 7. PCL的点云数据的各种转换
• 总结

前言

在ROS应用中，常见的ROS语法参数包括话题（topic）、服务（service）、参数（parameter）、消息（message）和动作（action）等。话题用于节点之间发布和订阅数据流，通过ros::Publisher和ros::Subscriber接口实现。服务提供一种请求-响应通信机制，使用ros::ServiceServer和ros::ServiceClient来创建和调用服务。参数用于存储和访问全局配置数据，使用rosparam命令或ROS参数服务器进行操作。消息是ROS节点间交换数据的基本单元，通过定义.msg文件来创建自定义消息类型，实现复杂的机器人功能。

1. 关于ros::Rate rate()和rate.sleep()的使用和理解

这两个函数是用来控制发布频率的，控制的是循环的频率，不是消息和服务的发布频率，通过控制循环频率从而可以控制发布频率。Rate的功能是设定一个频率，让循环按照这个频率执行，然后通过睡眠度过一个循环中剩下的时间
例如：

ros::Rate rate(50)       //定义一个频率，中间参数是50hz，相当与0.02秒
rate.sleep()             //休眠

往往ros::Rate rate(50)是写在循环外面的，而rate.sleep()是在循环内的，来控制话题发布的频率。
这个频率是指运行上一次loop.sleep()到下一次loop.sleep()之间保持的时间，通常情况下，代码运行速度比设定的频率要快，所以如果运行到下一次loop.sleep()后未达到0.02s（1/50Hz），则会开始休眠，等到0.02s后再执行下一句程序。

2. ros::spin()、ros::spinOnce()：使用细节、区别

俩兄弟学名叫ROS消息回调处理函数。它俩通常会出现在ROS的主循环中，程序需要不断调用ros::spin() 或ros::spinOnce()。如果你的程序写了相关的消息订阅函数，那么程序在执行过程中，除了主程序以外，ROS还会自动在后台按照你规定的格式，接受订阅的消息，但是所接到的消息并不是立刻就被处理，而是必须要等到ros::spin()或ros::spinOnce()执行的时候才被调用，这就是消息回到函数的原理。
区别：
两者区别在于前者调用后不会再返回，也就是你的主程序到这儿就不往下执行了，而后者在调用后还可以继续执行之后的程序。所以，ros::spin()函数一般不会出现在循环中，因为程序执行到spin()后就不调用其他语句了，也就是说该循环没有任何意义，还有就是spin()函数后面一定不能有其他语句(return 0 除外)，有也是白搭，不会执行的。ros::spinOnce()的用法相对来说很灵活，但往往需要考虑调用消息的时机，调用频率，以及消息池的大小，这些都要根据现实情况协调好，不然会造成数据丢包或者延迟的错误。
使用：
这里需要特别强调一下，如果大兄弟你的程序写了相关的消息订阅函数，那千万千万千万不要忘了在相应位置加上ros::spin()或者ros::spinOnce()函数，不然你是永远都得不到另一边发出的数据或消息的，血的教训！！！。
ros::spin()函数用起来比较简单，一般都在主程序的最后，对于ros::spinOnce()的使用，虽说比ros::spin()更自由，可以出现在程序的各个部位，但是需要注意的因素也更多：

（1）对于有些传输特别快的消息，尤其需要注意合理控制消息池大小和ros::spinOnce()执行频率; 比如消息送达频率为10Hz, ros::spinOnce()的调用频率为5Hz，那么消息池的大小就一定要大于2，才能保证数据不丢失，无延迟。

（2）ros::spinOnce()用法很灵活，也很广泛，具体情况需要具体分析。但是对于用户自定义的周期性的函数，最好和ros::spinOnce并列执行，不太建议放在回调函数中；

3. 时间戳和浮点格式转换

把时间戳转化成浮点型格式

double time =ros::Time::now().toSec(); 

把浮点型变成时间戳

terrainCloud2.header.stamp = ros::Time().fromSec(time); 

获取当前时间

ros::Time begin=ros::Time::now();      

4. subsribe的参数详解

例如：

ros::Subscriber subOdometry =nh.subscribe<nav_msgs::Odometry>("/state", 5, odometryHandler);

其中
/state ：订阅的话题
odometryHandler ：消息处理的回调函数
数字“5”是 ：消息缓存队列message queue大小 ，一般消息占用的空间越大，这个值要越小

5. ROS中NodeHandle nh与NodeHandle nh(“~“)区别

(1) 句柄NodeHandle nh(“~”)
例如：

ros::init (argc, argv, "ply_load");
ros::NodeHandle nh("~");
ros::console::set_logger_level(ROSCONSOLE_DEFAULT_NAME, ros::console::levels::Info);
readParameters(nh);
ros::Publisher pcl_pub = nh.advertise<sensor_msgs::PointCloud2> ("pcl_output", 1);

使用该句柄：则发布话题节点为/ply_load/pcl_output。
话题形式为：节点名字+话题名字。

(2) 句柄NodeHandle nh
例如：

ros::init (argc, argv, "ply_load");
ros::NodeHandle nh;
ros::console::set_logger_level(ROSCONSOLE_DEFAULT_NAME, ros::console::levels::Info);
readParameters(nh);
ros::Publisher pcl_pub = nh.advertise<sensor_msgs::PointCloud2> ("pcl_output", 1);

使用该句柄：则发布话题节点为/pcl_output。
话题形式为：话题名字。

6. ros中的param参数服务器说明

ROS提供了参数服务器来满足有些参数需要动态改变（特别是在调试的时候）这一需求。我们可以将参数设置在参数服务器。需要时从launch文件中读取即可。
<param>标签可用于直接设置参数，也可以从文件中读取
<rosparam>标签用于从yaml文件中读取并设置参数,也可以设置多个参数
roslaunch发现和标签后会调用rosparam包来实现设置
例如：
在launch中：<!-- setodstacleleftvel参数设置为0.15 -->

 <param name="setodstacleleftvel" type="double" value="0.15" />   

在.cpp文件中的使用：
获取参数“setodstacleleftvel”的value，写入到setodstacleleftvel上：

nhPrivate.getParam("setodstacleleftvel", setodstacleleftvel);  

7. PCL的点云数据的各种转换

(1) ROS转PCL数据格式
sensor_msgs::PointCloud2转pcl::PCLPointCloud2
例如：

pcl_conversions::toPCL(sensor_msgs::PointCloud2, pcl::PCLPointCloud2);

sensor_msgs::PointCloud2转pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> ,
例如：

 pcl::fromROSMsg (sensor_msgs::PointCloud2, pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);

(2) PCL转ROS数据
pcl::PCLPointCloud2转sensor_msgs::PointCloud2
例如：

pcl_conversions::fromPCL(pcl::PCLPointCloud2, sensor_msgs::PointCloud2);

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>转sensor_msgs::PointCloud2
例如：

pcl::toROSMsg (pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>,sensor_msgs::PointCloud2);

(3) PCL中数据互转
pcl::PCLPointCloud2转pcl::PointCloud <pcl::PointXYZ>
例如：

pcl::fromPCLPointCloud2(pcl::PCLPointCloud2,pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>转pcl::PCLPointCloud2
例如：

 pcl::toPCLPointCloud2(pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>, pcl::PCLPointCloud2);

总结

以上就是ros应用中的常见的ros语法参数的作用和使用方法的介绍。