RPLIDAR A2 rviz显示雷达数据教程

1. 简介

  RPLIDAR A2的运行教程在这里不做重点讲解，官方教程已经介绍的很详细，在这里跟大家解释下例程中是怎么在RVIZ中事实显示图像的。

  运行下面这句话时，可以看到rviz自动打开，并且在图像中显示出了激光雷达扫描到的数据信息,那么激光雷达的数据是如何传递到rviz中的那？

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

2. view_rplidar.launch分析

打开view_rplidar.launch

<launch>
  <include file="$(find rplidar_ros)/launch/rplidar.launch" />

  <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find rplidar_ros)/rviz/rplidar.rviz" />
</launch>

我们发现在其中调用了rplidar.launch，使用include命令是为了减少冗余代码的数量，简化代码。rplidar.launch如下

<launch>
  <node name="rplidarNode"          pkg="rplidar_ros"  type="rplidarNode" output="screen">
  <param name="serial_port"         type="string" value="/dev/ttyUSB0"/>  
  <param name="serial_baudrate"     type="int"    value="115200"/>
  <param name="frame_id"            type="string" value="laser"/>
  <param name="inverted"            type="bool"   value="false"/>
  <param name="angle_compensate"    type="bool"   value="true"/>
  </node>
</launch>

  在这个launch文件中可以清楚的看到，在其中定义了串口的名字"/dev/ttyUSB0"，波特率"115200"等等一系列的串口配置信息，正是由于这些配置信息，才可以在rplidarNode节点中获取激光雷达发送过来的数据信息。

3.分析如何发送数据到rviz

  看到这里可能很多朋友会比较疑惑是如何发送数据到rviz平台的，在此我们打开rplidar_ros/src/node.cpp文件,在193行左右可以发现这个消息发布者的节点名字和类型，类型和我们以往使用的不太一样。

ros::Publisher scan_pub = nh.advertise<sensor_msgs::LaserScan>("scan", 1000);

没错，这个<sensor_msgs::LaserScan>类型就是rviz中LaserScan功能模块定义的标准信息格式

我们可以在命令行中输入下列命令来查看LaserScan的数据格式

rosmsg show sensor_msgs/LaserScan

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运行结果如图所示：

这个时候我们再来对比 rplidar_ros/src/node.cpp文件中的 void publish_scan（）函数

void publish_scan(ros::Publisher *pub,
                  rplidar_response_measurement_node_t *nodes,
                  size_t node_count, ros::Time start,
                  double scan_time, bool inverted,
                  float angle_min, float angle_max,
                  std::string frame_id)
{
    static int scan_count = 0;
    sensor_msgs::LaserScan scan_msg;

    scan_msg.header.stamp = start;
    scan_msg.header.frame_id = frame_id;
    scan_count++;

    bool reversed = (angle_max > angle_min);
    if ( reversed ) {
      scan_msg.angle_min =  M_PI - angle_max;
      scan_msg.angle_max =  M_PI - angle_min;
    } else {
      scan_msg.angle_min =  M_PI - angle_min;
      scan_msg.angle_max =  M_PI - angle_max;
    }
    scan_msg.angle_increment =
        (scan_msg.angle_max - scan_msg.angle_min) / (double)(node_count-1);

    scan_msg.scan_time = scan_time;
    scan_msg.time_increment = scan_time / (double)(node_count-1);
    scan_msg.range_min = 0.15;
    scan_msg.range_max = 8.0;

    scan_msg.intensities.resize(node_count);
    scan_msg.ranges.resize(node_count);
    bool reverse_data = (!inverted && reversed) || (inverted && !reversed);
    if (!reverse_data) {
        for (size_t i = 0; i < node_count; i++) {
            float read_value = (float) nodes[i].distance_q2/4.0f/1000;
            if (read_value == 0.0)
                scan_msg.ranges[i] = std::numeric_limits<float>::infinity();
            else
                scan_msg.ranges[i] = read_value;
            scan_msg.intensities[i] = (float) (nodes[i].sync_quality >> 2);
        }
    } else {
        for (size_t i = 0; i < node_count; i++) {
            float read_value = (float)nodes[i].distance_q2/4.0f/1000;
            if (read_value == 0.0)
                scan_msg.ranges[node_count-1-i] = std::numeric_limits<float>::infinity();
            else
                scan_msg.ranges[node_count-1-i] = read_value;
            scan_msg.intensities[node_count-1-i] = (float) (nodes[i].sync_quality >> 2);
        }
    }

    pub->publish(scan_msg);
}

在函数中可以清楚的看到有对下列变量进行赋值操作

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
float32 angle_min
float32 angle_max
float32 angle_increment
float32 time_increment
float32 scan_time
float32 range_min
float32 range_max
float32[] ranges
float32[] intensities

因此可以断定正是通过对这些数据赋值，然后再讲消息发布出去，rviz中的LaserScan便会自动订阅这些消息，从而将激光雷达中的数据显示出来，如果还是有疑问的话大家可以在运行roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch的同时，在行的命令行中输入下列命令查看ROS话题发发布订阅情况：

rosrun rqt_graph rqt_graph

在这个图中可以清楚的看到程序只发布了一个topic——”/scan”，同时在我们的rviz中我们也可以看到在”topic”选项后面对应的是”/scan”，即我们的分析完全正确。