Robot Operating System——距离传感器数据

本文主要是介绍Robot Operating System——距离传感器数据，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

大纲

应用场景
定义
- 字段解释
案例

sensor_msgs::msg::Range 是 ROS (Robot Operating System) 中的一个消息类型，用于表示距离传感器（如超声波传感器、激光测距仪等）的测量数据。它包含了距离测量值以及传感器的相关信息。

应用场景

机器人导航
- 避障：在机器人导航中，距离传感器可以用于检测前方的障碍物。通过发布 Range 消息，机器人可以实时获取前方障碍物的距离信息，从而进行避障操作。
- 墙壁跟随：机器人可以使用距离传感器沿着墙壁或其他障碍物行驶。通过 Range 消息，机器人可以保持与墙壁的固定距离，从而实现墙壁跟随功能。
无人机
- 高度保持：无人机可以使用距离传感器来测量与地面的距离，从而保持稳定的飞行高度。通过 Range 消息，无人机可以实时调整飞行高度，避免碰撞。
- 避障飞行：无人机可以使用距离传感器检测前方的障碍物，从而进行避障飞行。通过 Range 消息，无人机可以实时获取障碍物的距离信息，规划安全的飞行路径。
自动驾驶
- 停车辅助：在自动驾驶系统中，距离传感器可以用于停车辅助。通过 Range 消息，车辆可以检测到前后方的障碍物，帮助驾驶员进行安全停车。
- 车道保持：自动驾驶车辆可以使用距离传感器检测车道线或道路边缘，从而实现车道保持功能。通过 Range 消息，车辆可以实时调整行驶方向，保持在车道内行驶。
工业自动化
- 物体检测：在工业自动化中，距离传感器可以用于检测生产线上的物体。通过 Range 消息，系统可以实时获取物体的距离信息，从而进行精确的操作。
- 安全监控：距离传感器可以用于监控工作区域的安全性。通过 Range 消息，系统可以检测到进入危险区域的人员或物体，从而触发安全警报。
农业
- 作物监测：在农业中，距离传感器可以用于监测作物的生长情况。通过 Range 消息，系统可以获取作物的高度信息，从而评估生长状态。
- 自动喷洒：农业机器人可以使用距离传感器检测作物的位置，从而进行精确的喷洒操作。通过 Range 消息，机器人可以实时调整喷洒位置，提高作业效率。

定义

namespace sensor_msgs
{
namespace msg
{struct Range
{std_msgs::msg::Header header;uint8_t radiation_type;float field_of_view;float min_range;float max_range;float range;// Constants for radiation_typestatic const uint8_t ULTRASOUND = 0;static const uint8_t INFRARED = 1;
};}  // namespace msg
}  // namespace sensor_msgs

字段解释

header：消息头，包含时间戳和坐标系信息。
radiation_type：传感器类型，可以是以下之一：
- ULTRASOUND：超声波传感器
- INFRARED：红外传感器
field_of_view：传感器的视场角（以弧度为单位）。
min_range：传感器的最小测量距离。
max_range：传感器的最大测量距离。
range：实际测量的距离值。

案例

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "sensor_msgs/msg/range.hpp"class RangePublisher : public rclcpp::Node
{
public:RangePublisher(): Node("range_publisher"){publisher_ = this->create_publisher<sensor_msgs::msg::Range>("range", 10);timer_ = this->create_wall_timer(500ms, std::bind(&RangePublisher::publish_range, this));}private:void publish_range(){auto message = sensor_msgs::msg::Range();message.header.stamp = this->now();message.header.frame_id = "sensor_frame";message.radiation_type = sensor_msgs::msg::Range::ULTRASOUND;message.field_of_view = 0.5;  // 视场角 0.5 弧度message.min_range = 0.2;      // 最小测量距离 0.2 米message.max_range = 4.0;      // 最大测量距离 4.0 米message.range = 1.5;          // 实际测量距离 1.5 米RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "Publishing range data: %f", message.range);publisher_->publish(message);}rclcpp::Publisher<sensor_msgs::msg::Range>::SharedPtr publisher_;rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
};int main(int argc, char * argv[])
{rclcpp::init(argc, argv);rclcpp::spin(std::make_shared<RangePublisher>());rclcpp::shutdown();return 0;
}