【ROS入门】雷达、摄像头及kinect信息仿真以及显示

雷达信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟激光雷达传感器，并在 Rviz 中显示激光数据。

实现流程：

1. 已经创建完毕的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加雷达配置；

2. 将此文件集成进xacro文件；

3. 启动 Gazebo，使用 Rviz 显示雷达信息。

Gazebo仿真雷达

配置雷达传感器信息

<robot name="my_sensors" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">

  <gazebo reference="laser">
    <sensor type="ray" name="rplidar">
      <pose>0 0 0 0 0 0pose>
      <visualize>truevisualize>
      <update_rate>5.5update_rate>
      <ray>
        <scan>
          <horizontal>
            <samples>360samples>
            <resolution>1resolution>
            <min_angle>-3min_angle>
            <max_angle>3max_angle>
          horizontal>
        scan>
        <range>
          <min>0.10min>
          <max>30.0max>
          <resolution>0.01resolution>
        range>
        <noise>
          <type>gaussiantype>
          <mean>0.0mean>
          <stddev>0.01stddev>
        noise>
      ray>
      <plugin name="gazebo_rplidar" filename="libgazebo_ros_laser.so">
        <topicName>/scantopicName>
        <frameName>laserframeName>
      plugin>
    sensor>
  gazebo>
robot>

xacro文件集成

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="../head.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/move.xacro"/>
    
    <xacro:include filename="../gazebo/laser.xacro"/>
robot>

启动仿真环境

Rviz显示雷达数据

先启动 rviz,添加雷达信息显示插件

摄像头信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟摄像头传感器，并在 Rviz 中显示摄像头数据。

实现流程：

1. 已经创建完毕的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加摄像头配置；

2. 将此文件集成进xacro文件；

3. 启动 Gazebo，使用 Rviz 显示摄像头信息。

Gazebo仿真摄像头

新建xacro文件，配置摄像头传感器信息

<robot name="my_sensors" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  
  <gazebo reference="camera">
    
    <sensor type="camera" name="camera_node">
      <update_rate>30.0update_rate> 
      
      <camera name="head">
        <horizontal_fov>1.3962634horizontal_fov>
        <image>
          <width>1280width>
          <height>720height>
          <format>R8G8B8format>
        image>
        <clip>
          <near>0.02near>
          <far>300far>
        clip>
        <noise>
          <type>gaussiantype>
          <mean>0.0mean>
          <stddev>0.007stddev>
        noise>
      camera>
      
      <plugin name="gazebo_camera" filename="libgazebo_ros_camera.so">
        <alwaysOn>truealwaysOn>
        <updateRate>0.0updateRate>
        <cameraName>/cameracameraName>
        <imageTopicName>image_rawimageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_infocameraInfoTopicName>
        <frameName>cameraframeName>
        <hackBaseline>0.07hackBaseline>
        <distortionK1>0.0distortionK1>
        <distortionK2>0.0distortionK2>
        <distortionK3>0.0distortionK3>
        <distortionT1>0.0distortionT1>
        <distortionT2>0.0distortionT2>
      plugin>
    sensor>
  gazebo>
robot>

xacro文件集成

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="../head.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/move.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/laser.xacro"/>
    
    <xacro:include filename="../gazebo/camera.xacro"/>
robot>

启动仿真环境

Rviz显示摄像头数据

执行 gazebo 并启动 Rviz,在 Rviz 中添加摄像头组件。

实现效果：

kinect信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟kinect摄像头，并在 Rviz 中显示kinect摄像头数据。

实现流程：

1. 已经创建完毕的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加kinect摄像头配置；

2. 将此文件集成进xacro文件；

3. 启动 Gazebo，使用 Rviz 显示kinect摄像头信息。

Gazebo仿真Kinect

新建 Xacro 文件，配置 kinetic传感器信息

<robot name="my_sensors" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <gazebo reference="support">  
      <sensor type="depth" name="camera">
        <always_on>truealways_on>
        <update_rate>20.0update_rate>
        <camera>
          <horizontal_fov>${60.0*PI/180.0}horizontal_fov>
          <image>
            <format>R8G8B8format>
            <width>640width>
            <height>480height>
          image>
          <clip>
            <near>0.05near>
            <far>8.0far>
          clip>
        camera>
        <plugin name="kinect_camera_controller" filename="libgazebo_ros_openni_kinect.so">
          <cameraName>cameracameraName>
          <alwaysOn>truealwaysOn>
          <updateRate>10updateRate>
          <imageTopicName>rgb/image_rawimageTopicName>
          <depthImageTopicName>depth/image_rawdepthImageTopicName>
          <pointCloudTopicName>depth/pointspointCloudTopicName>
          <cameraInfoTopicName>rgb/camera_infocameraInfoTopicName>
          <depthImageCameraInfoTopicName>depth/camera_infodepthImageCameraInfoTopicName>
          <frameName>supportframeName>
          <baseline>0.1baseline>
          <distortion_k1>0.0distortion_k1>
          <distortion_k2>0.0distortion_k2>
          <distortion_k3>0.0distortion_k3>
          <distortion_t1>0.0distortion_t1>
          <distortion_t2>0.0distortion_t2>
          <pointCloudCutoff>0.4pointCloudCutoff>
        plugin>
      sensor>
    gazebo>
robot>

xacro文件集成

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="../head.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/move.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/laser.xacro"/>
    <xacro:include filename="../gazebo/camera.xacro"/>
    
    <xacro:include filename="../gazebo/kinect.xacro"/>

启动仿真环境

Rviz显示Kinect数据

启动 rviz,添加摄像头组件查看数据

实现效果：

kinect点云数据显示

1. 在插件中为kinect设置坐标系，修改配置文件的标签内容：

<frameName>support_depthframeName>

2. 发布新设置的坐标系到kinect连杆的坐标变换关系，在启动rviz的launch中，添加:

<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="static_transform_publisher" args="0 0 0 -1.57 0 -1.57 /support /support_depth" />

3. 启动rviz并添加组件