ROS2从入门到精通2-4：Rviz2插件制作案例(以工具栏和多点导航插件为例)

news2024/11/23 15:04:00

0 专栏介绍

本专栏旨在通过对ROS2的系统学习，掌握ROS2底层基本分布式原理，并具有机器人建模和应用ROS2进行实际项目的开发和调试的工程能力。

🚀详情：《ROS2从入门到精通》

1 Rviz2插件

ROS2从入门到精通2-2：详解机器人3D可视化工具Rviz2与案例分析中说到ROS2提供了一个三维可视化工具，用于可视化传感器的数据和状态信息——Rvi2z，并介绍了Rviz2的基本使用方法

事实上，Rviz2是一种支持扩展的视图工具，可以使用插件机制来扩展丰富的功能，进行二次开发。Rviz2中使用的激光数据可视化、图像数据可视化等其实都是官方提供的插件

本文将介绍如何为Rviz2定制插件，使用的案例是实现一个工具栏导航箭头以及多点导航控制功能

2 项目配置

首先是CMakeLists.txt文件，因为Rviz2实际上是采用QT开发的，所以和一般的ROS工程相比，要增加一些QT库的链接配置

# Find QT dependencies
SET(CMAKE_PREFIX_PATH "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/cmake")
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
find_package(Qt5 COMPONENTS Core Gui Widgets UiTools REQUIRED) #Ejemplo para QWidget
QT5_WRAP_CPP(QT_HEADERS ${MOC_HEADERS})

set(dependencies
  ...
  Qt5
)

add_library(${library_name} SHARED
  ...
  ${MOC_FILES}
  ...
)

3 案例一：工具栏插件

在package.xml中配置插件导出

 <export>
   <build_type>ament_cmake</build_type>
   <nav2_core plugin="${prefix}/goal_set_plugin.xml" />
 </export>

配置插件说明文件

<library path="goal_set_plugin">
    <class name="goal_set_plugin/GoalSetPlugin"
           type="goal_set_plugin::GoalSetPlugin"
           base_class_type="rviz_common::Tool">
        <description>A tool for goal setting.</description>
    </class>
</library>

主体继承自rviz_default_plugins::tools::PoseTool

namespace goal_set_plugin
{
  class RVIZ_DEFAULT_PLUGINS_PUBLIC GoalSetPlugin : public rviz_default_plugins::tools::PoseTool
  {
    Q_OBJECT
  public:
    GoalSetPlugin();
    virtual ~GoalSetPlugin() {}
    virtual void onInitialize();

  protected:
    virtual void onPoseSet(double x, double y, double theta);

  private Q_SLOTS:
    void updateTopic();

  private:
    // The ROS node handle.
    std::shared_ptr<rclcpp::Node> nh_;
    // goal publisher
    rclcpp::Publisher<geometry_msgs::msg::PoseStamped>::SharedPtr wp_goal_pub_;

    rviz_common::properties::StringProperty *topic_property_;
  };
}

本项目使用这个插件为多点导航功能提供可视化选点

4 案例二：多点导航插件

在package.xml中配置插件导出

 <export>
   <build_type>ament_cmake</build_type>
   <nav2_core plugin="${prefix}/multi_nav_plugin.xml" />
 </export>

配置插件说明文件

<library path="multi_nav_plugin">
    <class name="multi_nav_plugin/MultiNavPlugin"
           type="multi_nav_plugin::MultiNavPlugin"
           base_class_type="rviz_common::Panel">
        <description>A panel widget allowing multi-goals navigation.</description>
    </class>
</library>

主体继承自rviz_common::Panel

namespace multi_nav_plugin
{
    /**
     *  @brief multiple navigation setting plugin class
     */
    class MultiNavPlugin : public rviz_common::Panel
    {
        Q_OBJECT
    public:
        MultiNavPlugin(QWidget *parent = 0);

    public Q_SLOTS:
        void onInitialize() override;

    protected Q_SLOTS:
        void _startNavigation();
        void _cancelNavigation();
        void _completeNavigation();
        void _cycleNavigation();
        void _updatePoseTable();
        void _onGoalUpdate(const geometry_msgs::msg::PoseStamped &pose);
        void _OnResultCallback(const GoalHandle::WrappedResult & result_message);
        void _checkCycle();
        void _startSpin();
    };
}