1.Cartographer源码详解|（2）Cartographer_ros
2.如何从零开始创建一个ROS节点？
3.ROS学习笔记6：launch文件
4.技术分享 | 12个基础ROS常用命令讲解
5.ROS1基本语法学习笔记
6.ROS通信（个人知识积累）

Cartographer源码详解|（2）Cartographer_ros

       上一篇文章深入分析了传感器数据的流向，接下来让我们继续探讨传感器格式的转换与类型变换。这部分内容在sensor_bridge.cc文件中。在处理传感器的坐标变换时，我们需要运用三维空间刚体运动的知识，先进行简要回顾，scrcpy 源码分析以助于理解代码。

       三维空间刚体运动涉及向量内积与外积。向量内积的计算公式如下，表示两个向量的点乘。向量外积则是一个向量，其方向垂直于两个向量，大小为两向量张成四边形的有向面积，计算公式如下。

       旋转和平移是欧氏变换的两个关键部分。旋转涉及单位正交基的变换，形成旋转矩阵（Rotation matrix），该矩阵的各分量由两组基之间的内积组成，反映了旋转前后同一向量坐标的变化关系。平移则通过向旋转后的坐标中加入平移向量t实现。通过旋转矩阵R和平移向量t，我们可以完整描述欧氏空间中的坐标变换关系。

       为了简化变换过程，引入齐次坐标和变换矩阵。在三维向量末尾添加1形成四维向量，进行线性变换。变换矩阵T能够将两次变换叠加简化为一个操作，便于后续计算。

       Cartographer的坐标转换程序位于transform文件夹下的rigid_transform中，用于求解变换矩阵的逆。

       在sensor_bridge类中，构造函数将传入配置参数，java游戏项目源码对里程计数据进行处理。首先将ros时间转换为ICU时间，然后利用tf_bridge_.LookupToTracking函数找到tracking坐标系与里程计child_frame_id之间的坐标变换。在ToOdometryData函数中，将里程计的footprint的pose转换为tracking_frame的pose，并最终将结果转换为carto::sensor::OdometryData的数据类型。

       HandleOdometryMessage函数将传感器数据类型与坐标系转换完成后，调用trajectory_builder_->AddSensorData进行数据处理。对于雷达数据，首先转换为点云格式，然后对点云进行坐标变换，并调用trajectory_builder_->AddSensorData进行数据处理。

       IMU数据处理中，要求平移分量小于1e-5，然后调用trajectory_builder_->AddSensorData对数据进行处理。

       在雷达数据处理部分，首先将点云数据分段，然后传给HandleRangefinder处理，将点云坐标变换到tracking_frame坐标系下，调用trajectory_builder_->AddSensorData函数进行数据处理。

       总结本章内容，我们详细解析了SensorBridge类，对传感器数据进行了转换和传输。通过Node类、MapBuilderBridge类和SensorBridge类，我们对Cartographer_ros部分的代码有了基本了解。接下来，我们将深入学习cartographer。

如何从零开始创建一个ROS节点？

       创建ROS节点从零开始并非难事，本文将逐步指导你完成这一过程，以Topic通信的spring官网源码GPS消息节点为例。首先，确保你已理解ROS的基本文件结构，特别是package和节点的构成。

       1. 创建工作空间（可选）：初始化或确认你已拥有ROS工作空间，它包含src, build和devel文件夹。

       2. 新建工作包：使用catkin_create_pkg命令创建新的工作包，如"test_pkg"，并指定依赖项。

       3. 自定义消息：对于GPS，需要定义自定义消息类型（msg文件），相当于定义数据结构，如C语言中的结构体。

       4. 修改CMakeLists.txt和package.xml：确保msg文件能编译为头文件，便于其他节点使用。

       5. 编译与生成头文件：编译后会在devel/include中生成对应头文件，如gps.h。

       6. 编写节点源文件：开始编写发送（talker）和接收（listener）GPS消息的节点代码。

       7. 修改CMakeLists.txt：为节点添加编译指令，如添加依赖和链接库。

       8. 编译与刷新：使用catkin_make编译，并在新终端中刷新ROS环境设置。

       9. 启动节点：启动Master节点，随后启动talker和listener。

       . 检查节点运行：通过rosnode list确保节点已成功启动。

       总结起来，从零开始创建ROS节点涉及个关键步骤，尤其要注意CMakeLists.txt的配置和节点代码编写。参考书籍《ROS机器人高效编程》将助你更好地理解和实践。现在，你已经掌握了创建节点的基本流程。

ROS学习笔记6：launch文件

       学习ROS，简单商城网站源码撰写笔记，目标篇，已完成6篇，环境Ubuntu.、ROS1：noetic。遵循Autolabor初级教程进行配置，一次成功。学习资料：ROS机器人入门课程《ROS理论与实践》。主要使用Python语言。

       本期重点：launch文件。

       在launch文件中设置`respawn="true"`，让节点在关闭后自动重启。例如：

       python

       node -pkg turtlesim -ns "/turtlesim" -exec "turtlesim_node" respawn="true"

       运行此launch文件后，关闭乌龟显示界面，节点将自动重启。重要特性：`required`确保节点必需在launch文件中存在，否则启动失败。

       `ns="名称"`用于添加私有命名空间前缀，避免节点名称冲突，例如：

       python

       node -pkg turtlesim -ns "my_namespace/turtlesim" -exec "turtlesim_node"

       执行后，使用`rosnode list`查看节点列表，确认节点已正确启动并附带前缀。

       launch文件中的`include`用于引入其他launch文件，实现复杂配置。

       `remap`功能允许在运行时重命名节点，例如：

       python

       include "path/to/other.launch"

       python

       arg "var_name" "default_value"

       使用`rosparam`进行参数管理，`group`为参数分类，`param`用于设定具体参数值：

       python

       param "param_name" "param_value"

       至此，对launch文件的基础应用概述完毕。通过合理配置，提高ROS程序的布林上轨源码灵活性与可维护性。

技术分享 | 个基础ROS常用命令讲解

       启动ros主节点的命令是roscore，所有节点启动的前提都是必须存在主节点。

       rosrun命令用于启动ros节点，使用方法为 rosrun 功能包名 可执行文件名。可执行文件名由两种途径产生，一种是cpp文件经编译后生成可执行文件，另一种是编写的python文件名，但需要给文件添加可执行权限。

       roslaunch命令启动launch文件，使用方法为roslaunch 功能包名 launch文件名。它可以启动多个节点，设置参数变量、配置文件等内容。

       rostopic命令与ROS话题相关，可以查看所有话题列表，查看某个话题发布的数据，查看某个话题的消息，向某个话题发布数据。

       rosmsg命令与ROS消息相关，可以查看所有消息列表，查看消息的数据类型，查看某个功能包内的自定义消息。

       rosservice命令与ROS服务相关，可以查看所有服务列表，查看服务的消息，调用某个服务。

       rossrv命令与ROS服务消息相关，可以查看所有消息列表，查看消息的数据类型，查看某个功能包内的自定义消息。

       rosnode命令与ROS节点相关，可以查看所有节点列表，查看某个节点运行的设备名，查看某个节点的信息，查看节点数据的延时，关闭某个节点。

       rosls命令查看本地位置下，某个功能包以及元功能包的内容。

       roscd命令进入某个功能包的文件夹位置，可以检测系统是否能找到功能包，找到目标功能包位置。

       rosclean命令与ROS日志相关，可以查看保存的日志数据大小，删除日志数据，一般超过1个G时会报错提示日志数据量过大。

       rviz是ros系统中的可视化工具，可图形化显示各种数据，帮助理解数据情况，可以通过rosrun rviz rviz形式启动。

       本文介绍了常用的ROS指令，有兴趣的朋友们可以进一步了解ROS下的其他命令。下期内容敬请期待！

ROS1基本语法学习笔记

       ROS是一个软件工具集，涵盖了分布式、进程管理、进程间通信，通过使用Node代替进程。它还包括仿真、数据可视化、图形界面、数据记录等工具。同时，ROS支持控制、规划、视觉、建图等功能，并拥有一个强大的社区，提供软件包管理、文档、教程。社区资源包括ROS Wiki、Github、官网等。

       在Linux中，命令行操作是基础技能，包括使用终端快捷键如CTRL+AIT+T快速打开终端，使用tab键自动补全命令或文件名。查看当前路径使用`pwd`命令，列出当前路径下文件的命令是`ls`，隐藏文件显示的命令是`ls -A`或在文件浏览器中按Ctrl+h。创建新文件夹使用`mkdir 文件夹名`命令，进入文件夹使用`cd 文件夹名称/`，创建新文件使用`touch 文件名`，删除文件使用`rm 文件名`，递归删除文件夹使用`rm -R`，返回上一级目录使用`cd ..`。安装应用使用`sudo apt install 库名称`，安装.deb文件则使用`sudo dpkg -i 文件全称`。

       使用`rospack`命令可获取软件包信息，`roscd`命令允许切换到特定软件包或软件包集目录，同时支持切换子目录。`roscd log`则可进入存储ROS日志文件的目录。`rosls`命令在不输入绝对路径的情况下执行ls操作。`Tab补全`功能支持快速补全命令或文件名，提高效率。

       节点是ROS软件包中的可执行文件，用于与其它节点通信，可发布或订阅话题，提供或使用服务。`roscore`命令是运行所有ROS程序前的第一步，若不能初始化，可能需要检查网络配置。`rosnode`命令用于查看运行中的ROS节点信息，`rosnode list`列出活动节点，`rosnode info`返回指定节点信息。

       `rosrun`命令允许直接运行软件包内的节点，无需知道包的路径。`rqt_graph`动态显示系统中正在发生的情况，`rostopic`命令用于获取话题信息，`rostopic echo`显示在特定话题上发布的数据，`rostopic list`列出所有话题，`rostopic type`查看话题的消息类型，`rostopic pub`发布数据，`rostopic hz`报告数据发布速率。

       服务（Services）是节点之间通信的另一种方式，允许节点发送请求并获得响应。`rosservice`命令用于服务操作，`rosparam`则在参数服务器上存储和操作数据，支持整型、浮点、布尔、字典和列表等数据类型。使用`rqt_console`和`rqt_logger_level`可连接日志框架以显示节点输出，调整输出信息详细级别。`日志记录器级别`从高到低排列为Fatal、Error、Warn、Info、Debug，通过设置可获得所需级别的日志消息。

       `roslaunch`命令启动定义在launch文件中的节点，`rosed`是编辑包中文件的工具，无需输入完整路径。若出现错误，可能需要在工作区的devel路径下source setup.bash文件。`msg`命令在使用后可能会提示找不到安装包，解决方法是先source setup.bash文件，然后重新运行相关命令。

ROS通信（个人知识积累）

       ROS架构中，其文件系统管理是至关重要的，通过一系列命令实现包的创建、安装、删除、查找和文件操作。首先，使用catkin_create_pkg创建新的ROS功能包，并通过sudo apt安装所需的依赖。删除包时，用sudo apt purge，而列出所有包和查找特定包则分别通过rospack list和rospack find。进入和查看包内文件，roscd和rosls是必不可少的，同时apt search用于搜索特定包。

       在ROS计算图方面，rqt_graph工具能动态展示系统运行状态，以可视化的方式呈现进程间的交互。无需重新安装，直接在终端运行rqt_graph即可。而ROS通信机制则包括话题通信、服务通信和参数服务器。话题通信以发布和订阅模式实现实时数据交换，适用于频繁更新的数据传输；服务通信则以请求响应形式，适合有逻辑处理需求的场景；参数服务器提供共享数据存储，类似全局变量。

       在通信机制中，话题通信通过std_msgs简单数据类型进行，但复杂数据需自定义msg；服务通信则通过srv文件，以请求响应的方式进行。参数服务器支持数据的增删改查，通过C++或Python API实现。常用的命令如rosnode、rostopic、rosmsg、rosservice、rossrv和rosparam提供了丰富的功能，使用时注意工作空间路径的配置。

       至于头文件和源文件的调用，自定义的头文件和源文件需要遵循特定的流程进行编译和引用，以确保系统的正确运行。