ros中时间的概念：ros::Time、ros::Duration、定时器ros::Timerros::Rate

news2024/9/20 3:14:37

1. ros时间格式说明

有时刻和持续时长(可以是负数)，分为秒和纳秒，换算关系：1sec=1e9nsec。Time指的是某个时刻，而Duration指的是某个时段。

int32 sec
int32 nsec

2. ros::Time::now()

记录当前时刻

3. ros::Duration

代表持续的一段时间

4. toSec()

将“1 ros时间格式说明”中所示的格式转为秒

double secs1=at_some_time1.toSec();  //将 Time 转为 double 型时间
double secs2=one_hour.toSec();       //将 Duration 转为 double 型时间

ROS_INFO("secs1 is:%.20d", secs1.toSec()); //打印

5.头文件 #include <ros/ros.h>

6.函数原型

//Time原型，重载，_sec表示秒，_nsec表示纳秒
ros::Time::Time(uint32_t _sec, uint32_t _nsec)
ros::Time::Time(double t)

//Duration原型，重载
ros::Duration::Duration(uint32_t _sec, uint32_t _nsec)
ros::Duration::Duration(double t)


ros::Time at_some_time1(5,200000000); // 5.2s
ros::Time at_some_time2(5.2) // 5.2s

ros::Duration d(2, 500000000); // 2.5s
ros::Duration d(2.5); // 2.5s

7.基本用法

//获取当前时刻
ros::Time begin=ros::Time::now();

//Time加减Duration返回Time
ros::Time t1=ros::Time::now()-ros::Duration(5.5);//t1是5.5s前的时刻
ros::Time t2=ros::Time::now()+ros::Duration(3.3);//t2是当前时刻往后推3.3s的时刻

//两个Time相减返回Duration类型
ros::Duration d1=t2-t1;//从t1到t2的时长

//两个Duration相减，返回Duration
ros::Duration d2=d1-ros::Duration(0,300);

注意没有Time+Time的运算，需要说明的是，ROS并不是实时系统，所以定时器并不能确保精确定时。精确的执行时间以及理论上应该执行的时间可以在回调函数的ros::TimerEvent结构中得到。

8.slee()函数

通常在任务执行中可能有需要等待的场景，这时就要用到 sleep 功能。

// 函数原型 ros::Duration::sleep()
// 使用方法：
ros::Duration(2.5).sleep();

9.ros::Rate 循环
Rate 的功能是设定一个频率，让循环按照这个频率执行，然后通过睡眠度过一个循环中剩下的时间，来达到该设定频率，如果能够达到该设定频率则返回true，不能则返回false。计时的起点是上一次睡眠的时间、构造函数被调用、或者调用void ros::Rate::reset()函数重置时间。因为没有TimerEvent，所以相对于Timer而言，Rate的精确度会有所下降。与之类似的是 ROS 中的定时器 Timer，它是通过设定回调函数和触发时间来实现某些动作的循环执行。创建方法和 topic 中的 subscriber 很像：

ros::Rate r(10)； // 10Hz
while(ros::ok())
{
	...
	bool met = r.sleep();
}

工作原理，从上一次sleep结束后到下一次sleep开始时，如果经过的时间没有超过指定的频率时间，就通过sleep到指定频率时间。比如指定Rate为10Hz(100ms)，程序一次循环只用了10ms，那么sleep就会休眠90ms，然后进入下一次循环。因此如果循环程序运行的时间大于指定Rate，那么这个Rate就失效了。

10.ros::Timer

ros::Timer是比Rate更灵活的计时循环器，通过类似subscriber+callback的方式进行：

ros::NodeHandle nh;
nh.createTimer(ros::Duration(2.5), timerCallback);  //定时2.5s

void timerCallback(const ros::TimerEvent& e);

例子

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

void callback1(const ros::TimerEvent&)
{ 
    ROS_INFO("Callback 1 triggered");
}

void callback2(const ros::TimerEvent&)
{
    ROS_INFO("Callback 2 triggered......");
}

int main(int argc, char **argv)
{
     ros::init(argc,argv,"talker");
     ros::NodeHandle n;
     ros::Timer timer1=n.createTimer(ros::Duration(0.1),callback1);//timer1每0.1s触发一次callback1函数 
     ros::Timer timer2=n.createTimer(ros::Duration(1.0),callback2);//timer2每1.0s触发一次callback2函数
     ros::spin();//千万别忘了spin,只有spin了才能真正去触发回调函数
     return 0;
}