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URDF 发布者

news 来源：原创 2025/5/9 14:08:59

URDF 发布者

#! /usr/bin/env python3
import rclpy
from rclpy.node import Node
import rclpy.parameter
from sensor_msgs.msg import JointState
from rcl_interfaces.msg import SetParametersResultimport threading
import timeclass RotateWheelNode(Node):def __init__(self,name):super().__init__(name)self.get_logger().info(f"node {name} init")self.joint_states_publisher_ = self.create_publisher(JointState,"joint_states",10)# 初始化数据self._init_joint_states()self.pub_rate = self.create_rate(30) self.thread_ = threading.Thread(target=self._thread_pub)self.thread_.start()# 速度参数化self.declare_parameter("left_wheel_speed",0.0)self.declare_parameter("right_wheel_speed",0.0)self.add_on_set_parameters_callback(self._parameter_callback)def _init_joint_states(self):# 初始左右轮的速度self.joint_speeds = [0.0,0.0]self.joint_states = JointState()self.joint_states.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()self.joint_states.header.frame_id = ""  #??# 关节名称self.joint_states.name = ['left_wheel_joint','right_wheel_joint']# 关节位置self.joint_states.position = [0.0,0.0]# 关节速度self.joint_states.velocity = self.joint_speeds# 力self.joint_states.effort = []def _parameter_callback(self,params):for param in params:if param.name =="left_wheel_speed":self.joint_speeds[0]=param.valueself.get_logger().info(f"updated left_wheel_speed to {param.value}")elif param.name =="right_wheel_speed":self.joint_speeds[1]=param.valueself.get_logger().info(f"updated right_wheel_speed to {param.value}")# 返回参数更新成功结果return SetParametersResult(successful=True)#return rclpy.parameter.ParameterDescriptor(successful=True)# def update_speed(self,speeds):#     self.joint_speeds = speedsdef _thread_pub(self):last_update_date = time.time()while rclpy.ok():delta_time = time.time()-last_update_datelast_update_date = time.time()# 更新位置self.joint_states.position[0] += delta_time*self.joint_states.velocity[0]self.joint_states.position[1] += delta_time*self.joint_states.velocity[1]# 更新速度self.joint_states.velocity = self.joint_speeds# 更新headerself.joint_states.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()# 发布关节数据self.joint_states_publisher_.publish(self.joint_states)self.pub_rate.sleep()def main(args=None):rclpy.init(args=args)node = RotateWheelNode("rotate_fishbot_wheel")#node.update_speed([15.0,-15.0])rclpy.spin(node)rclpy.shutdown()

参数化实现

动态参数的声明

使用 declare_parameter 方法声明动态参数，并提供默认值：

self.declare_parameter("left_wheel_speed", 0.0)
self.declare_parameter("right_wheel_speed", 0.0)

left_wheel_speed 和 right_wheel_speed 分别表示左右轮的速度。
默认值为 0.0。

注册参数回调

通过 add_on_set_parameters_callback 注册一个回调函数，用于监听参数的变化：

self.add_on_set_parameters_callback(self._parameter_callback)

参数回调函数

回调函数 _parameter_callback 用于响应参数更新，修改节点的内部速度变量，并返回更新结果。

代码实现：

def _parameter_callback(self, params):for param in params:if param.name == "left_wheel_speed":self.joint_speeds[0] = param.valueself.get_logger().info(f"updated left_wheel_speed to {param.value}")elif param.name == "right_wheel_speed":self.joint_speeds[1] = param.valueself.get_logger().info(f"updated right_wheel_speed to {param.value}")# 返回参数更新成功结果return SetParametersResult(successful=True)

关键点：

遍历所有参数,然后分情况讨论
更新对应的速度值（joint_speeds）。
使用 self.get_logger().info() 打印更新日志，便于调试。
返回 SetParametersResult(successful=True) 表示参数更新成功。

动态参数的应用

参数的值被实时更新到 self.joint_speeds 中。发布线程每次都会读取 self.joint_speeds，并将其作为速度发布到 /joint_states。

发布逻辑

初始化关节状态

关节状态初始化方法 _init_joint_states：

def _init_joint_states(self):self.joint_speeds = [0.0, 0.0]  # 初始左右轮速度self.joint_states = JointState()self.joint_states.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()self.joint_states.header.frame_id = ""  # 可根据需求设置self.joint_states.name = ['left_wheel_joint', 'right_wheel_joint']  # 关节名称self.joint_states.position = [0.0, 0.0]  # 初始位置self.joint_states.velocity = self.joint_speeds  # 初始速度self.joint_states.effort = []  # 空的力矩数据

发布线程

通过 _thread_pub 方法实现关节状态的周期性发布：

def _thread_pub(self):last_update_date = time.time()while rclpy.ok():delta_time = time.time() - last_update_datelast_update_date = time.time()# 更新关节位置self.joint_states.position[0] += delta_time * self.joint_states.velocity[0]self.joint_states.position[1] += delta_time * self.joint_states.velocity[1]# 更新速度self.joint_states.velocity = self.joint_speeds# 更新时间戳self.joint_states.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()# 发布关节状态self.joint_states_publisher_.publish(self.joint_states)self.pub_rate.sleep()

功能说明：

每次循环计算 delta_time（时间增量），根据当前速度更新关节位置。
更新关节的速度和时间戳。
通过 self.joint_states_publisher_.publish 发布更新的关节状态。

使用动态参数的调试步骤

启动节点：

ros2 run fishbot_description rotate_wheel

验证参数：

列出参数：
```
ros2 param list /rotate_fishbot_wheel
```

获取参数值：

ros2 param get /rotate_fishbot_wheel left_wheel_speed

动态调整参数：
- 手动设置参数：
```
ros2 param set /rotate_fishbot_wheel left_wheel_speed 5.0
ros2 param set /rotate_fishbot_wheel right_wheel_speed -5.0
```
- 使用：
```
rqt
```
  - 并且在plugins/configuration中添加parameter reconfigure.选择节点，然后设置
观察输出：
- 看日志输出，一个是rqt的日志，一个是节点的日志。
- 查看关节状态：
```
ros2 topic echo /joint_states
```

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URDF 发布者 #! /usr/bin/env python3 import rclpy from rclpy.node import Node import rclpy.parameter from sensor_msgs.msg import JointState from rcl_interfaces.msg import SetParametersResultimport threading import timeclass RotateWheelNode(Node):def __init…...

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