【原】ROS常用message消息数据

本文主要涉及传感器消息数据sensor_msgs和几何元素消息数据geometry_msgs;

在正式介绍这两种类型消息数据类型前，简要介绍下常用的std_msgs/Header.msg，这种标准消息类型经常作为其他消息数据的成员；

std_msgs/Header.msg

# Image/PointCloud/IMU等传感器消息中都会出现的头信息

uint32 seq          # 连续的序列id号time stamp         # 时间戳 string frame_id   # 坐标系ID

01

sensor_msgs

我们正式开始介绍常见且比较重要的消息数据--sensor_msgs;

1.sensor_msgs是存储传感器常用消息数据message的包;

2.sensor_msgs提供各种消息数据message的转换方法；

3.sensor_msgs定义了常用传感器使用的消息类型message，如相机、激光扫描测距仪等；

1、sensor_msgs/ChannelFloat32.msg

# PointCloud消息用此消息保存与点云中每个点相关的数据
# 数组values的长度应与点云中点的数组长度相同 

# values中每个值与点云中一个点相对应；

# 目前常见的通道名称包括

# "u", "v"：图像的行列

# "rgb"：uint8(R, G, B)，共24bits;

# "intensity"：激光或者像素密度

# "distance"：距离
# 通道名称应该给出通道具体的语义，如 "intensity密度" 而不

# 是 "value值").

# 成员名称name和values固定，可以改变其值；

string    namefloat32[] values

具体实例参考：

sensor_msgs::ChannelFloat32 velocity_x_of_point;//特征点沿x向速度；namessensor_msgs::ChannelFloat32 velocity_y_of_point;//特征点沿y向速度；names
for (unsigned int j = 0; j < ids.size(); j++){   //向values添加值；   velocity_x_of_point.values.push_back(pts_velocity[j].x);   velocity_y_of_point.values.push_back(pts_velocity[j].y); }

2、sensor_msgs/PointCloud.msg

# sensor_msgs/PointCloudPtr.msg指针类型，调用成员用->

# sensor_msgs/PointCloud.msg点云类型，调用成员用.

# 该消息用于存储3d点，及其它相关信息

# 存储传感器获取数据的时间、相关坐标系ID、序号

std_msgs/Header header

#3d点数组，每个Point是header指定坐标系下的3d点；

geometry_msgs/Point[] points

#每个通道都有和点的数组相同数量的元素；

#每个通道的数据和点一一对应的；

#常见通道名称已经列于ChannelFloat32.msg中；

sensor_msgs/ChannelFloat32[] channels

sensor_msgs::PointCloudPtr feature_points(new sensor_msgs::PointCloud);//初始化点云消息
feature_points->header = img_msg->header; //采集图像的时间feature_points->header.frame_id = "world";  //坐标系id# 添加header
geometry_msgs::Point32 p;p.x = un_pts[j].x;p.y = un_pts[j].y;p.z = 1;feature_points->points.push_back(p);# 添加points
sensor_msgs::ChannelFloat32 id_of_point;sensor_msgs::ChannelFloat32 u_of_point;sensor_msgs::ChannelFloat32 v_of_point;//省略3个ChannelFloat32的values处理；
feature_points->channels.push_back(id_of_point);feature_points->channels.push_back(u_of_point);feature_points->channels.push_back(v_of_point);# 添加channels

3、sensor_msgs/Image.msg

#  sensor_msgs/Image.msg图像对象，调用成员用.

# sensor_msgs/ImagePtr.msg图像指针对象，调用成员->

# 该消息包含未压缩的图像
# (0, 0)是图像的左上角

# Header timestamp：图像采集时间
# Header frame_id：相机坐标系代号
# 坐标系原点应该是相机的光心
# +x指向图像右边
# +y指向图像下侧
# +z 指向图像平面 

std_msgs/Header header

# 图像高度，或行数；

# 图像宽度，或列数；

uint32 height         # 图像高度，或行数uint32 width          # 图像宽度，或列数

# 图像编码方式

# is this data bigendian?

# step：以bytes记，行长度

# data：实际矩阵数据，大小是(step * rows)

string encoding uint8 is_bigendian    uint32 step           uint8[] data          

sensor_msgs::Image img;img.header = img_msg->header;img.height = img_msg->height;img.width = img_msg->width;img.is_bigendian = img_msg->is_bigendian;img.step = img_msg->step;img.data = img_msg->data;img.encoding = "mono8";

4、sensor_msgs/Imu.msg

# 该消息存储来自IMU惯导的数据
# 加速度单位是m/s²，旋转速度单位是rad/s
# 如果测量的协方差一致，那应该将其填入矩阵对角线

# 全是0的协防矩阵被视作协方差未知，可使用假设的或其他

# 数据源

std_msgs/Header header

geometry_msgs/Quaternion orientation # 旋转方向
float64[9] orientation_covariance # 行排序，分别关于x/y/轴
geometry_msgs/Vector3 angular_velocity # 旋转速度float64[9] angular_velocity_covariance # 行排序，分别关于x/y/轴
geometry_msgs/Vector3 linear_acceleration # 加速度float64[9] linear_acceleration_covariance # 行排序，分别关于x/y/轴

02

geometry_msgs

geometry_msgs提供关于常见几何元素的消息，例如点、向量、位姿等；这些元素可进一步设计为常见的数据类型；

1、geometry_msgs/Accel.msg

# 表示自由空间速度，可分解为两部分线速度和角速度

# 线速度

# 角速度

Vector3  linearVector3  angular

2、geometry_msgs/AccelStamped.msg

# 关联有参考坐标系和时间戳的Accel.msg

Header headerAccel accel

3、geometry_msgs/Point.msg

# 该消息包含自由空间中的点坐标,64bits

float64 xfloat64 yfloat64 z

4、geometry_msgs/Point32.msg

# 该消息包含自由空间中点的位置，具有32bits;.

# 推荐使用Point.msg而不是Point32.msg 

# 这种推荐有助于提升互操作性 

# ros中大多数函数的接口是用64位定义的

# 但是当需要发布的点的数量较大时可以采用point32

# 方式定义点，可以减少所需的内存空间

float32 xfloat32 yfloat32 z

5、geometry_msgs/Quaternion.msg

# 这个消息表示以四元数表示的自由空间的旋转方向

float64 xfloat64 yfloat64 zfloat64 w

6、geometry_msgs/Vector3.msg

# 该消息表示自由空间的向量；

# 这意味着仅能表示方向，因此对它应用平移没有意义

# 例如当你对御用Vector3做刚体运动时，tf2仅能表示旋转；

# 如果你想让你的数据平移，

# 请使用geometry_msgs/Point.msg

float64 xfloat64 yfloat64 z

7、geometry_msgs/PointStamped.msg

# 该消息存储点包含有参考坐标系和时间戳；

Header headerPoint point

8、geometry_msgs/Pose.msg

# 自由空间位姿的表示方法，由位置和方向构成

Point position   # 位置Quaternion orientation  # 方向

9、geometry_msgs/PoseStamped.msg

# 关联有参考坐标系和时间戳的Pose.msg

Header headerPose pose

10、geometry_msgs/Transform.msg

# 该消息表示自由空间中两个坐标系间的变换

Vector3 translation  # 平移Quaternion rotation # 旋转

11、geometry_msgs/TransformStamped.msg

# 该消息表示从坐标系header.frame_id到

# 坐标系child_frame_id的变换

# 该消息一般用于tf包；

# 更多消息请参考tf包

Header headerstring child_frame_id # child_frame_idTransform transform

12、geometry_msgs/QuaternionStamped.msg

# 该消息表示关联参考坐标系在某时间戳下的方向；

Header headerQuaternion quaternion