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从零入门激光SLAM（八）——ROS常用消息_std::msgs

作者：天景科技苑 | 2024-07-18 12:18:29

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std::msgs

大家好呀，我是一个SLAM方向的在读博士，深知SLAM学习过程一路走来的坎坷，也十分感谢各位大佬的优质文章和源码。随着知识的越来越多，越来越细，我准备整理一个自己的激光SLAM学习笔记专栏，从0带大家快速上手激光SLAM，也方便想入门SLAM的同学和小白学习参考，相信看完会有一定的收获。如有不对的地方欢迎指出，欢迎各位大佬交流讨论，一起进步。  博主创建了一个科研互助群Q：772356582，欢迎大家加入讨论。

目录

一、std_msgs

1.1 简介

1.2 基本类别

1.3 使用模板

二、geometry_msgs

2.1 简介

2.2 基本类别

2.3 使用模板

三、sensor_msgs

3.1 简介

3.2 基本类别

3.3 使用模板

四、shape_msgs

4.1 简介

4.2 基本类别

4.3 使用模板

五、trajectory_msgs

5.1 简介

5.2 基本类型

5.3 基本类型

六、nav_msgs

6.1 简介

6.2 基本类型

6.3 使用模板

七、visualization_msgs

7.1 简介

7.2 基本类型

7.3 marker使用模板

八、jsk_recognition _msgs

8.1 简介

8.2 类别

8.3 使用模板

ROS很重要一点就是可以对不同类型的消息进行接收与发送，并且能够对数据进行实时的可视化，ROS官网已经给出了很多的消息类型供我们使用。

一、std_msgs

1.1 简介

std_msgs是一种标准消息类型包，包含了一些常用的基本数据类型的消息定义。

1.2 基本类别

std_msgs/Bool：表示布尔值（True或False）

std_msgs/Int8、Int16、Int32、Int64：表示有符号的8、16、32和64位整数

std_msgs/UInt8、UInt16、UInt32、UInt64：表示无符号的8、16、32和64位整数

std_msgs/Float32、Float64：表示单精度和双精度浮点数

std_msgs/String：表示字符串

std_msgs还包括其他类型的消息，例如：

std_msgs/Time：表示ROS的时间戳

std_msgs/Duration：表示时间段

std_msgs/Header：表示ROS消息头，其中包括时间戳、坐标系和序列号等信息。

std_msgs - ROS Wiki

1.3 使用模板

发布接收字符串

  1. #include "ros/ros.h"
  2. #include "std_msgs/String.h"
  3. #include "std_msgs/Int32.h"
  4.  
  5. void callback_string(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
  6. {
  7.   ROS_INFO("Received string: %s", msg->data.c_str());
  8.   // 创建一个新的std_msgs::String类型消息
  9.   std_msgs::String output_msg;
  10.   output_msg.data = "Received string: " + msg->data;
  11.   // 发布新消息
  12.   pub.publish(output_msg);
  13. }
  14.  
  15.  
  16. void callback_int(const std_msgs::Int32::ConstPtr& msg)
  17. {
  18.   ROS_INFO("Received integer: %d", msg->data);
  19.   // 创建一个新的std_msgs::String类型消息
  20.   std_msgs::String output_msg;
  21.   output_msg.data = "Received integer: " + std::to_string(msg->data);
  22.   // 发布新消息
  23.   pub.publish(output_msg);
  24. }
  25.  
  26. int main(int argc, char **argv)
  27. {
  28.   // 初始化ROS节点
  29.   ros::init(argc, argv, "listener_and_talker");
  30.   // 创建ROS节点句柄和两个订阅节点对象，以及一个发布者对象
  31.   ros::NodeHandle nh;
  32.   ros::Subscriber sub_string = nh.subscribe("my_topic_string", 10, callback_string);
  33.   ros::Subscriber sub_int = nh.subscribe("my_topic_int", 10, callback_int);
  34.   ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("my_topic_output", 10);
  35.   // 运行ROS节点
  36.   ros::spin();
  37.   return 0;
  38.  
  39. }

二、geometry_msgs

2.1 简介

       ROS中的geometry_msgs是一个包含了各种几何形状相关的消息类型的软件包，主要用于机器人运动控制和感知相关应用中。

2.2 基本类别

  • Point：用于表示三维空间中的一个点。
  • Quaternion：用于表示四元数，通常用于表示机器人末端执行器的姿态。
  • Pose：用于表示三维空间中的一个位姿，即位置和姿态。
  • Vector3：用于表示三维空间中的一个向量。
  • Twist：用于表示机器人在三维空间中的线速度和角速度。
  • Transform：用于表示两个坐标系之间的变换关系，即一个坐标系相对于另一个坐标系的平移和旋转。
  • PoseStamped：用于表示带有时间戳的三维空间中的位姿。
  • TwistStamped：用于表示带有时间戳的机器人在三维空间中的线速度和角速度。
  • TransformStamped：用于表示带有时间戳的两个坐标系之间的变换关系。
  • Accel：用于表示机器人在三维空间中的线加速度和角加速度。
  • AccelStamped：用于表示带有时间戳的机器人在三维空间中的线加速度和角加速度。

更多使用方法见官网https://wiki.ros.org/geometry_msgs?distro=melodic

2.3 使用模板

  1. 发布接收位置
  2. #include <ros/ros.h>
  3. #include <geometry_msgs/PoseStamped.h>
  4.  
  5. void poseCallback(const geometry_msgs::PoseStamped::ConstPtr& msg)
  6. {
  7.     // 在回调函数中处理接收到的消息
  8.     ROS_INFO("Received a pose at time %f", msg->header.stamp.toSec());
  9.     ROS_INFO("Position: x=%f, y=%f, z=%f", msg->pose.position.x, msg->pose.position.y, msg->pose.position.z);
  10.     ROS_INFO("Orientation: x=%f, y=%f, z=%f, w=%f", msg->pose.orientation.x, msg->pose.orientation.y, msg->pose.orientation.z, msg->pose.orientation.w);
  11. }
  12.  
  13. int main(int argc, char **argv)
  14. {
  15.     ros::init(argc, argv, "pose_node");  // 初始化ROS节点
  16.     ros::NodeHandle nh;
  17.  
  18.     // 创建一个用于接收pose消息的订阅者
  19.     ros::Subscriber sub = nh.subscribe<geometry_msgs::PoseStamped>("pose_topic", 10, poseCallback);
  20.  
  21.     // 创建一个用于发送pose消息的发布者
  22.     ros::Publisher pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>("pose_topic", 10);
  23.  
  24.     // 设置消息的头部信息
  25.     geometry_msgs::PoseStamped pose_msg;
  26.     pose_msg.header.stamp = ros::Time::now();
  27.     pose_msg.header.frame_id = "map";
  28.  
  29.     // 设置消息的内容
  30.     pose_msg.pose.position.x = 1.0;
  31.     pose_msg.pose.position.y = 2.0;
  32.     pose_msg.pose.position.z = 3.0;
  33.     pose_msg.pose.orientation.x = 0.0;
  34.     pose_msg.pose.orientation.y = 0.0;
  35.     pose_msg.pose.orientation.z = 0.0;
  36.     pose_msg.pose.orientation.w = 1.0;
  37.  
  38.     // 发布消息
  39.     pub.publish(pose_msg);
  40.     ros::spin();
  41.     return 0;
  42. }

三、sensor_msgs

3.1 简介

ROS中的sensor_msgs是一种消息类型，用于在ROS节点之间传输与传感器数据相关的消息。sensor_msgs包含了许多常用传感器的消息类型，例如激光雷达、相机、IMU、GPS等。

3.2 基本类别

  • Imu：姿态、角速度和线性加速度等信息。
  • MagneticField：磁场强度数据。
  • NavSatFix：GPS定位数据。
  • NavSatStatus：GPS定位状态数据。
  • Joy：手柄控制器数据。
  • JoyFeedback：手柄反馈数据。
  • JoyFeedbackArray：手柄反馈数组数据。
  • LaserScan：激光雷达数据。
  • PointCloud：点云数据。
  • PointCloud2：点云数据，支持RGB信息。
  • CameraInfo：相机内参数据。
  • Image：图像数据。
  • CompressedImage：压缩图像数据。
  • FluidPressure：液压数据。
  • TFMessage：坐标系变换数据。
  • NavSatFix：GPS数据。
  • TimeReference：时间参考数据。
  • MultiArrayDimension：多维数组数据的维度信息。
  • MultiArrayLayout：多维数组数据的布局信息。
  • ImageProjection：用于三维重建的图像投影数据。
  • PointField：点云数据的字段信息。
  • RegionOfInterest：感兴趣区域数据。
  • RelativePose：相对位姿数据。
  • RelativePoseStamped：相对位姿和时间戳数据。
  • NavSatCartesian：GPS坐标转换为笛卡尔坐标数据。
  • CompressedNavSatFix：压缩GPS数据。

sensor_msgs - ROS Wiki

3.3 使用模板

发布接收点云

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <sensor_msgs/PointCloud2.h>
  3.  
  4. void pointCloudCallback(const sensor_msgs::PointCloud2ConstPtr& input_cloud_msg)
  5.  
  6. {
  7.     // TODO: 这里添加处理输入点云的代码
  8.     // 将处理后的点云发布到 /output_pointcloud 话题上
  9.     pub.publish(output_cloud_msg);
  10. }
  11.  
  12.  
  13.  
  14. int main(int argc, char** argv)
  15.  
  16. {
  17.     ros::init(argc, argv, "point_cloud_node");
  18.     ros::NodeHandle nh;
  19.     // 订阅 /input_pointcloud 话题上的点云消息
  20.     ros::Subscriber sub = nh.subscribe<sensor_msgs::PointCloud2>("/input_pointcloud", 1, pointCloudCallback);
  21.     // 发布处理后的点云消息到 /output_pointcloud 话题上
  22.     ros::Publisher pub = nh.advertise<sensor_msgs::PointCloud2>("/output_pointcloud", 1);
  23.     ros::spin();
  24.     return 0;
  25. }

四、shape_msgs

4.1 简介

        ROS中的shape_msgs是一个定义了常见几何形状（例如点，线，多边形，立方体等）的ROS消息类型。它是ROS的标准消息之一，常用于描述机器人的形状和姿态，以及环境中的障碍物等。shape_msgs消息并不能直接在rviz中可视化，需要将其转换为visualization_msgs/Marker消息才能在rviz中显示。而visualization_msgs/Marker消息则可以直接在rviz中可视化，并且提供了多种不同的可视化方式，例如用线、面、箭头等方式显示几何形状。

4.2 基本类别

  • Point: 一个三维空间中的点，由x、y和z三个浮点数表示。
  • Quaternion: 一个四元数，由x、y、z和w四个浮点数表示。
  • Vector3: 一个三维向量，由x、y和z三个浮点数表示。
  • Pose: 一个位姿，由位置（Point）和方向（Quaternion）组成。
  • PoseStamped: 带有时间戳的位姿。
  • Twist: 一个刚体的线速度和角速度，由线速度（Vector3）和角速度（Vector3）组成。
  • Polygon: 一个平面内的多边形，由多个点（Point）组成。
  • Mesh: 一个三维模型，由多个三角形（Triangle）组成。
  • SolidPrimitive: 一个固体的基本几何形状，例如立方体、球体、圆柱体等。
  • MeshTriangle: 一个三角形，由三个顶点的索引组成，用于描述Mesh消息中的三角形。

4.3 使用模板

发送三角形顶点坐标

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <shape_msgs/Polygon.h>
  3. #include <geometry_msgs/Point32.h>
  4.  
  5.  
  6. int main(int argc, char **argv)
  7.  
  8. {
  9.     // 初始化ROS节点
  10.     ros::init(argc, argv, "polygon_publisher");
  11.     // 创建节点句柄
  12.     ros::NodeHandle nh;
  13.     // 创建一个publisher发布名为"/polygon"的shape_msgs/Polygon消息
  14.     ros::Publisher polygon_pub = nh.advertise<shape_msgs::Polygon>("/polygon", 10);
  15.     // 设置消息发布频率
  16.     ros::Rate loop_rate(10);
  17.     while (ros::ok())
  18.     {
  19.         // 创建shape_msgs/Polygon消息并填充数据
  20.         shape_msgs::Polygon polygon;
  21.         geometry_msgs::Point32 p1, p2, p3;
  22.         p1.x = 0.0;
  23.         p1.y = 0.0;
  24.         p1.z = 0.0;
  25.         p2.x = 1.0;
  26.         p2.y = 0.0;
  27.         p2.z = 0.0;
  28.         p3.x = 0.0;
  29.         p3.y = 1.0;
  30.         p3.z = 0.0;
  31.         polygon.points.push_back(p1);
  32.         polygon.points.push_back(p2);
  33.         polygon.points.push_back(p3);
  34.  
  35.         // 发布消息
  36.         polygon_pub.publish(polygon);
  37.         // 按照指定频率循环发布消息
  38.         loop_rate.sleep();
  39.     }
  40.     return 0;
  41.  
  42. }

接收三角形顶点坐标

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <shape_msgs/Polygon.h>
  3. #include <geometry_msgs/Point32.h>
  4.  
  5. void polygonCallback(const shape_msgs::Polygon::ConstPtr& msg)
  6. {
  7.     // 输出消息内容
  8.     ROS_INFO("Received polygon message:");
  9.     for (int i = 0; i < msg->points.size(); i++)
  10.     {
  11.  
  12.         ROS_INFO("Point %d: (%f, %f, %f)", i+1, msg->points[i].x, msg->points[i].y, msg->points[i].z);
  13.     }
  14. }
  15.  
  16. int main(int argc, char **argv)
  17. {
  18.     // 初始化ROS节点
  19.     ros::init(argc, argv, "polygon_subscriber");
  20.     // 创建节点句柄
  21.     ros::NodeHandle nh;
  22.     // 创建一个subscriber订阅名为"/polygon"的shape_msgs/Polygon消息
  23.     ros::Subscriber polygon_sub = nh.subscribe("/polygon", 10, polygonCallback);
  24.     // 循环处理回调函数
  25.     ros::spin();
  26.     return 0;
  27. }

五、trajectory_msgs

5.1 简介

trajectory_msgs 是一个ROS消息包，包含用于描述机器人或其它物体运动的消息类型。其主要包含以下消息类型：

5.2 基本类型

  • JointTrajectory: 描述机器人关节运动轨迹，包含关节位置、速度、加速度、时间戳等信息。
  • JointTrajectoryPoint: 描述一个时刻的机器人关节状态，包含关节位置、速度、加速度等信息。
  • MultiDOFJointTrajectory: 描述机器人多自由度运动轨迹，包含多个关节的位置、速度、加速度、时间戳等信息。
  • MultiDOFJointTrajectoryPoint: 描述一个时刻的机器人多自由度状态，包含多个关节的位置、速度、加速度等信息。

5.3 基本类型

发布者周期性地创建一个 JointTrajectory 消息并发布到话题 joint_trajectory 上，而订阅者则通过回调函数 jointTrajectoryCallback 接收到这些消息并打印出其中的关节信息。

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <trajectory_msgs/JointTrajectory.h>
  3. #include <trajectory_msgs/JointTrajectoryPoint.h>
  4.  
  5. int main(int argc, char **argv)
  6. {
  7.   ros::init(argc, argv, "joint_trajectory_publisher_subscriber");
  8.   ros::NodeHandle nh;
  9.   // 创建一个发布者，用于发布机器人的关节轨迹
  10.   ros::Publisher joint_trajectory_pub = nh.advertise<trajectory_msgs::JointTrajectory>("joint_trajectory", 10);
  11.   // 创建一个订阅者，用于接收机器人的关节轨迹
  12.   ros::Subscriber joint_trajectory_sub = nh.subscribe("joint_trajectory", 10, jointTrajectoryCallback);
  13.   ros::Rate loop_rate(10); // 发布频率为10Hz
  14.   while (ros::ok())
  15.   {
  16.     // 创建一个JointTrajectory消息
  17.     trajectory_msgs::JointTrajectory trajectory_msg;
  18.     trajectory_msg.header.stamp = ros::Time::now();
  19.     trajectory_msg.joint_names.push_back("joint_1");
  20.     trajectory_msg.joint_names.push_back("joint_2");
  21.     trajectory_msg.joint_names.push_back("joint_3");
  22.  
  23.     // 创建一个JointTrajectoryPoint消息
  24.     trajectory_msgs::JointTrajectoryPoint point_msg;
  25.     point_msg.positions.push_back(0.5);
  26.     point_msg.positions.push_back(0.5);
  27.     point_msg.positions.push_back(0.5);
  28.     point_msg.velocities.push_back(0.0);
  29.     point_msg.velocities.push_back(0.0);
  30.     point_msg.velocities.push_back(0.0);
  31.     point_msg.time_from_start = ros::Duration(1.0); // 在1秒的时间内到达目标位置
  32.     trajectory_msg.points.push_back(point_msg); // 将JointTrajectoryPoint添加到JointTrajectory中
  33.     // 发布JointTrajectory消息
  34.     joint_trajectory_pub.publish(trajectory_msg);
  35.     ros::spinOnce();
  36.     loop_rate.sleep();
  37.   }
  38.   return 0;
  39. }
  40.  
  41. // 订阅者回调函数，用于接收机器人的关节轨迹
  42. void jointTrajectoryCallback(const trajectory_msgs::JointTrajectory& msg)
  43. {
  44.   ROS_INFO("Received JointTrajectory message");
  45.   // 打印出轨迹中的关节信息
  46.   for (int i = 0; i < msg.joint_names.size(); i++)
  47.   {
  48.     ROS_INFO("%s position: %f, velocity: %f, acceleration: %f",
  49.       msg.joint_names[i].c_str(),
  50.       msg.points[0].positions[i],
  51.       msg.points[0].velocities[i],
  52.       msg.points[0].accelerations[i]);
  53.   }
  54.  
  55. }

六、nav_msgs

6.1 简介

ROS中的nav_msgs是一组与导航相关的消息（messages）和服务（services）类型的软件包。它包含了一些用于导航任务的标准消息格式，比如机器人当前的位姿信息、目标点、障碍物等信息。

6.2 基本类型

  • Odometry（里程计消息）：提供机器人当前的位姿、速度等信息。
  • Path（路径消息）：提供机器人的路径信息，可以用于可视化机器人在地图上的运动轨迹。
  • MapMetaData（地图元数据消息）：提供地图的基本信息，如分辨率、地图的起始点和终点等。
  • OccupancyGrid（占据栅格地图消息）：提供机器人周围的环境地图信息，包括障碍物和自由空间。
  • GetMap（获取地图服务）：用于从地图服务器中获取占据栅格地图。

6.3 使用模板

发布接收一个Path，Path可以直接在RVIZ可视化

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <nav_msgs/Path.h>
  3.  
  4. int main(int argc, char** argv)
  5. {
  6.   // 初始化ROS节点
  7.   ros::init(argc, argv, "path_publisher");
  8.   ros::NodeHandle nh;
  9.   // 创建一个发布者，发布类型为nav_msgs::Path，话题名为/path
  10.   ros::Publisher path_pub = nh.advertise<nav_msgs::Path>("path", 10);
  11.   // 创建一个订阅者，订阅类型为nav_msgs::Path，话题名为/path
  12.   ros::Subscriber path_sub = nh.subscribe<nav_msgs::Path>("path", 10, pathCallback);
  13.  
  14.  
  15.   // 循环发布消息
  16.   ros::Rate loop_rate(10);
  17.   while (ros::ok())
  18.   {
  19.     // 创建一个新的Path消息
  20.     nav_msgs::Path path_msg;
  21.     // 将路径信息添加到Path消息中，此处省略具体代码
  22.     ...
  23.     // 发布Path消息
  24.     path_pub.publish(path_msg);
  25.     // 循环等待
  26.     ros::spinOnce();
  27.     loop_rate.sleep();
  28.   }
  29.   return 0;
  30. }
  31.  
  32.  
  33.  
  34. // 接收到Path消息时的回调函数
  35. void pathCallback(const nav_msgs::Path::ConstPtr& path_msg)
  36. {
  37.   // 处理接收到的Path消息，此处省略具体代码
  38.   ...
  39. }

七、visualization_msgs

7.1 简介

visualization_msgs是ROS中的一个用于可视化的消息类型软件包。它包含了一些用于在ROS中进行可视化的标准消息格式，如点、线、箭头、网格、文字、标记等。

7.2 基本类型

  • Marker（标记消息）：用于将点、线、箭头、网格、文字等可视化为三维空间中的对象。
  • MarkerArray（标记数组消息）：用于同时发布多个Marker消息。
  • ImageMarker（图像标记消息）：用于将图像可视化为三维空间中的对象。
  • InteractiveMarker（交互式标记消息）：用于添加可以与用户交互的可视化元素，如移动、旋转、缩放等。

https://wiki.ros.org/visualization_msgs?distro=melodic

7.3 marker使用模板

  1. *发布接收
  2. 发布Marker消息
  3. ros::Publisher vis_pub = nh.advertise<visualization_msgs::Marker>( "visualization_marker", 0, markerCallback);
  4. 接收Marker消息
  5. ros::Subscriber sub = nh.subscribe<visualization_msgs::Marker>("marker_topic", 10, markerCallback);
  6. *消息内容
  7. //基本信息
  8. visualization_msgs::Marker marker;
  9. marker.header.frame_id = "base_link";
  10. marker.header.stamp = ros::Time();
  11. marker.ns = "my_namespace";
  12. marker.id = 0;
  13. marker.type = visualization_msgs::Marker::SPHERE;//确定类型
  14. marker.action = visualization_msgs::Marker::ADD;
  15. //位置信息
  16. marker.pose.position.x = 1;
  17. marker.pose.position.y = 1;
  18. marker.pose.position.z = 1;
  19. marker.pose.orientation.x = 0.0;
  20. marker.pose.orientation.y = 0.0;
  21. marker.pose.orientation.z = 0.0;
  22. marker.pose.orientation.w = 1.0;
  23. //Marker范围
  24. marker.scale.x = 1;
  25. marker.scale.y = 0.1;
  26. marker.scale.z = 0.1;
  27. //Marker颜色
  28. marker.color.a = 1.0; // Don't forget to set the alpha!
  29. marker.color.r = 0.0;
  30. marker.color.g = 1.0;
  31. marker.color.b = 0.0;
  32. //加载地图
  33. marker.mesh_resource="package://pr2_description/meshes/base_v0/base.dae";
  34. //发布消息
  35. vis_pub.publish( marker );

 建立一个箭头

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <visualization_msgs/Marker.h>
  3.  
  4. int main( int argc, char** argv )
  5. {
  6.   ros::init(argc, argv, "basic_shapes");
  7.   ros::NodeHandle n;
  8.   ros::Rate r(1);
  9.   ros::Publisher marker_pub = n.advertise<visualization_msgs::Marker>("visualization_marker", 1);
  10.  
  11.   while (ros::ok())
  12.   {
  13.     visualization_msgs::Marker marker;
  14.     marker.header.frame_id = "base_link";
  15.     marker.header.stamp = ros::Time::now();
  16.     marker.ns = "basic_shapes";
  17.     marker.id = 0;
  18.     marker.type = visualization_msgs::Marker::ARROW;
  19.     marker.action = visualization_msgs::Marker::ADD;
  20.  
  21.     marker.scale.x = 1.0;
  22.     marker.scale.y = 0.1;
  23.     marker.scale.z = 0.1;
  24.  
  25.     marker.color.r = 1.0f;
  26.     marker.color.g = 0.0f;
  27.     marker.color.b = 0.0f;
  28.     marker.color.a = 1.0;
  29.  
  30.     marker.pose.position.x = 0;
  31.     marker.pose.position.y = 0;
  32.     marker.pose.position.z = 0;
  33.  
  34.     marker.pose.orientation.x = 0.0;
  35.     marker.pose.orientation.y = 0.0;
  36.     marker.pose.orientation.z = 0.0;
  37.     marker.pose.orientation.w = 1.0;
  38.  
  39.     marker_pub.publish(marker);
  40.  
  41.     r.sleep();
  42.   }
  43. }

建立一个cube list

  1. #include <ros/ros.h>
  2. #include <visualization_msgs/Marker.h>
  3. int main( int argc, char** argv )
  4. {
  5.   ros::init(argc, argv, "basic_shapes");
  6.   ros::NodeHandle n;
  7.   ros::Rate r(1);
  8.   ros::Publisher marker_pub = n.advertise<visualization_msgs::Marker>("visualization_marker", 1);
  9.  
  10.   visualization_msgs::Marker marker;
  11.   marker.header.frame_id = "base_link";
  12.   marker.header.stamp = ros::Time::now();
  13.   marker.ns = "basic_shapes";
  14.   marker.type = visualization_msgs::Marker::CUBE_LIST;
  15.   marker.action = visualization_msgs::Marker::ADD;
  16.  
  17.   marker.scale.x = 0.1;
  18.   marker.scale.y = 0.1;
  19.   marker.scale.z = 0.1;
  20.  
  21.   marker.color.r = 0.0f;
  22.   marker.color.g = 1.0f;
  23.   marker.color.b = 0.0f;
  24.   marker.color.a = 1.0;
  25.  
  26.   for (int i = 0; i < 10; i++)
  27.   {
  28.     for (int j = 0; j < 10; j++)
  29.     {
  30.       for (int k = 0; k < 10; k++)
  31.       {
  32.         geometry_msgs::Point cube_point;
  33.         cube_point.x = i * 0.1;
  34.         cube_point.y = j * 0.1;
  35.         cube_point.z = k * 0.1;
  36.  
  37.         marker.points.push_back(cube_point);
  38.       }
  39.     }
  40.   }
  41.  
  42.   while (ros::ok())
  43.   {
  44.     marker_pub.publish(marker);
  45.     r.sleep();
  46.   }
  47. }

八、jsk_recognition _msgs

8.1 简介

jsk_recognition_msgs 是一个ROS消息包，它包含了一些用于机器人视觉和感知的常用消息类型。这些消息类型可以被用于在ROS系统中传递机器人感知和识别结果。

8.2 类别

主要包含以下消息类型：

  1. BoundingBox：用于表示物体的3D包围盒，包括其尺寸和位置等信息。
  2. BoundingBoxArray：一个由多个 BoundingBox 组成的数组，用于表示多个物体的包围盒。
  3. ClusterPointIndices：用于表示点云中的聚类信息，包括每个聚类的点的索引。
  4. ContactSensor：用于表示机器人接触传感器的测量值，例如触摸传感器和力传感器。
  5. Histogram：用于表示图像或点云的直方图信息。
  6. LabelArray：一个由多个标签组成的数组，用于表示图像或点云中每个像素或点的标签。
  7. ModelCoefficientsArray：一个由多个模型系数组成的数组，用于表示多个几何模型的系数。
  8. PolygonArray：一个由多个多边形组成的数组，用于表示多个物体的表面几何信息。
  9. RectArray：一个由多个矩形组成的数组，用于表示多个图像区域的位置和大小等信息。
  10. Segment：用于表示点云中的一个分割结果，包括每个点所属的分割标签和系数等信息。
  11. Segmentation：一个由多个 Segment 组成的数组，用于表示点云中的多个分割结果。
  12. TrackingObject：用于表示追踪物体的信息，包括其标识符、位置和速度等信息。
  13. jsk_recognition_msgs 包提供了一些方便的消息类型，可用于处理机器人感知和识别的数据。

8.3 使用模板

  1. 自定义发送
  2. #include <ros/ros.h>
  3. #include <jsk_recognition_msgs/BoundingBoxArray.h>
  4. #include <jsk_recognition_msgs/BoundingBox.h>
  5.  
  6. int main(int argc, char** argv)
  7. {
  8.   ros::init(argc, argv, "custom_bounding_box_array_publisher");
  9.   ros::NodeHandle nh;
  10.  
  11.   // 创建一个 BoundingBoxArray 发布者
  12.   ros::Publisher bb_array_pub = nh.advertise<jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray>("bounding_box_array_topic", 10);
  13.  
  14.   // 创建一个 BoundingBoxArray 消息
  15.   jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray bb_array_msg;
  16.  
  17.   // 设置 BoundingBoxArray 消息的 Header
  18.   bb_array_msg.header.frame_id = "base_link";
  19.   bb_array_msg.header.stamp = ros::Time::now();
  20.  
  21.   // 创建一个 BoundingBox 消息并添加到 BoundingBoxArray 消息中
  22.   jsk_recognition_msgs::BoundingBox bb_msg;
  23.   bb_msg.header = bb_array_msg.header;
  24.   bb_msg.label = "object_1"; // 设置标签
  25.   bb_msg.pose.position.x = 1.0; // 设置位置坐标
  26.   bb_msg.pose.position.y = 2.0;
  27.   bb_msg.pose.position.z = 3.0;
  28.   bb_msg.dimensions.x = 0.5; // 设置尺寸
  29.   bb_msg.dimensions.y = 0.3;
  30.   bb_msg.dimensions.z = 0.2;
  31.   bb_array_msg.boxes.push_back(bb_msg); // 将 BoundingBox 消息添加到 BoundingBoxArray 中
  32.  
  33.   // 发布 BoundingBoxArray 消息
  34.   bb_array_pub.publish(bb_array_msg);
  35.  
  36.   ROS_INFO("Custom BoundingBoxArray published");
  37.  
  38.   ros::spin();
  39.   return 0;
  40. }
  41.  
  42. 接收获取坐标
  43. #include <ros/ros.h>
  44. #include <jsk_recognition_msgs/BoundingBoxArray.h>
  45.  
  46. void boundingBoxCallback(const jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray::ConstPtr& msg) {
  47.     // 遍历BoundingBoxArray中的所有BoundingBox
  48.     for (const auto& bbox : msg->boxes) {
  49.         // 获取BoundingBox的尺寸
  50.         const auto& dimensions = bbox.dimensions;
  51.         float width = dimensions.x;
  52.         float height = dimensions.y;
  53.         float depth = dimensions.z;
  54.  
  55.         // 获取BoundingBox的坐标
  56.         const auto& position = bbox.pose.position;
  57.         float x = position.x;
  58.         float y = position.y;
  59.         float z = position.z;
  60.  
  61.         // 在控制台输出BoundingBox的尺寸和坐标
  62.         ROS_INFO_STREAM("Bounding Box Dimensions (width, height, depth): " << width << ", " << height << ", " << depth);
  63.         ROS_INFO_STREAM("Bounding Box Position (x, y, z): " << x << ", " << y << ", " << z);
  64.     }
  65. }
  66.  
  67. int main(int argc, char** argv) {
  68.     // 初始化ROS节点
  69.     ros::init(argc, argv, "bounding_box_subscriber");
  70.  
  71.     // 创建节点句柄
  72.     ros::NodeHandle nh;
  73.  
  74.     // 订阅jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray消息
  75.     ros::Subscriber sub = nh.subscribe<jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray>("bounding_box_topic", 1000, boundingBoxCallback);
  76.  
  77.     // 循环等待回调函数
  78.     ros::spin();
  79.  
  80.     return 0;
  81. }

在上面的代码中，我们定义了一个回调函数 boundingBoxCallback() 来处理接收到的 jsk_recognition_msgs::BoundingBoxArray 消息。在这个回调函数中，我们遍历 BoundingBoxArray 中的所有 BoundingBox，并从每个 BoundingBox 中获取其尺寸和坐标信息。具体来说，我们使用 bbox.dimensions 来获取 BoundingBox 的尺寸，使用 bbox.pose.position 来获取 BoundingBox 的位置。最后，我们在控制台上输出每个 BoundingBox 的尺寸和坐标信息，以便我们可以在程序运行时检查它们。

到此，专栏的ROS讲解部分结束，你应该知道ROS能干啥和编写简单的发送接收消息的代码了，下一步我们将介绍SLAM的理论基础。

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