python在ROS中订阅地图消息,在opencv中可视化

在本例中,博主将介绍如何把OccupancyGrid的地图数据在opencv中可视化。

首先,我们阅读OccupancyGrid的文档,可以发现这个结构体主要分为两部分,其MapMetaData存储的是地图的元数据,比如宽度,高度,分辨率等信息。而 int8[] data 是一个行主序的数组,数组的值为当前区域被占用的可能性,值域为[0,100],特别地,未知区域的值为-1。

下面是关键部分的示例代码,我们首先订阅一次 /map 的消息,并且获取地图元信息,然后我们创建一个numpy数组,并且将可能性的值转换为0-255的颜色。不过在下面的代码中,我将忽略这一特性。所以在 probability > 0 这直接写了 color=0 ,实际上你可以使用 color = (1 - probability) * 255 来代替这一行。最后,因为map_server生成的默认地图未知区域的颜色为205,所以空的numpy数组在一开始用了205来进行填充。

 

ROS激光传感器可视化

问题描述

实验平台:TIAGo

编程语言:Python

TIAGo所使用的激光传感器在移动基座的底部,具体的描述信息如下

Laser range-finder

Located at the front of the base. This sensor measures distances in a horizontal plane. It is a valuable asset for navigation and mapping. Bad measurements can be caused by reflective or transparent surfaces.

为了获取激光数据,我们必须订阅 /scan 消息,消息返回的类型为 sensor_msgs/LaserScan ,该类型的文档可以访问http://docs.ros.org/indigo/api/sensor_msgs/html/msg/LaserScan.html查看,这里为了方便,我直接摘抄这个结构体的描述文档到了下面

其中ranges是一个浮点数组,每个数组成员代表着激光传感器返回的距离,这个距离有可能是inf,因为激光传感器可能会因为没有探测到物体而返回无限远。这个我们需要在后面留意一下。intensities也是一个浮点数组,用来保存对应ranges上的强度。

所有代码如下:

可以持续移动机器人,将会发现数据图随着机器人的变化而变化。

代码讲解

使用循环,每次步进 angle_increment 的角度,然后使用了三角函数公式来计算出激光数据点相对于机器人中心点(准确说应该是/base_laser_link,但是这里为了简便就说是中心点了)的坐标x和y。

为了能够将x,y坐标转换为像素的个数(方便显示),我将他们整体扩大了30倍。实际情况中如果有map,应该结合map的分辨率来计算这个值

然后,我们新建了一个801×801的空白画布。这个画布大小是我自己定义的,足够容纳我实验环境下激光传感器返回的所有点。 pixels_relative_center 数组保存的是相对于机器人中心点,激光数据点的像素坐标。在后面的循环中,我们将这些数据点转换为相对于画布原点的像素坐标,并将他们放在 pixels_relative_origin 数组中。这里需要注意的是,opencv画布坐标轴的位置和方向是不一样的。400就是我们的画布中心点,所以转换方式如下

最后,我们将这些点画出来即可

 

Python在linux中输出带颜色的文字

参数说明如下

例子

  1. 这将输出蓝色底,黄色字,带下划线的闪烁文字
  2. 这将输出绿色的Login successful
  3. 这将输出红色的Wrong password

Openwrt路由器使用Python自动登录北航校园网

环境配置

关于在Openwrt上安装Python可以参考这里

https://wiki.openwrt.org/doc/software/python

使用本程序请先安装Python

代码内容

在~目录下写buaa.py,内容如下

代码解析

  1. 该程序运行时,首先检测网络是否连通(check_network函数),如果网络不连通则进行(login函数),然后根据登录结果输出提示或错误,并控制路由器上的一个灯来表示网络是否连通
  2. 其中http://www.offer4u.cn/ping,这个网址将在网络正常情况下返回204HTTPCODE,这个工作方式和google的类似,本来可以用google.cn的但是由于北航内部有IPV6所以会导致该网址一直处于连通状态,所以用了国内的版本。
  3. 下面这部分是一个shell脚本,用来控制我用的路由器,联想Y1上面的Internet灯的开关,网络连通时让该灯亮起(echo 1),不连通则关闭(echo 0)该灯

    如果你是其他的路由器,请打开 /sys/class/leds/ 目录,找到你想控制的灯,修改 y1\:blue\:internet 即可(这里的反斜杠是转义符)
    QQ截图20160304003544
    这款路由器推荐一下非常不错,支持U盘并且内存和运存等配置足够支持运行和安装很多软件,并且价格便宜,我买的时候才70多
  4. 我们可以在编写完后执行 python -m py_compile buaa.py ,把py编译成pyc提升性能

持续运行

  1. 在使用的过程中可能会断网,甚至比如北航会在凌晨4点准时断网,所以我们需要启用crontab来持续运行该脚本

    然后我们输入

    这样就会每隔20秒运行我们的脚本,如果网络断开就会自动连通,其中 > /dev/null 是用来关闭输出
    其中Openwrt不会默认启动crontab,我们还需要执行一下命令
  2. 我们可以在连接之后手动登录北航http://gw.buaa.edu.cn/index.php,来查看是否登录成功和用户及流量状况