[ROS] 使用 RViz 繪製 LiDAR 掃描的數據

在這裡採用的 LiDAR 型號是 HLS-LFCD2，和 Turtlebot3 使用的是同一款 LiDAR。這款 LiDAR 是由 HLDS (Hitachi-LG Data Storage) 所製造。依照下列步驟操作，就可以透過 RViz 來繪製 LiDAR 掃描的數據。

安裝 hls-lfcd-lds-driver 套件

在開始使用前，要先安裝 ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver 套件，這個套件裡面有 HLS-LFCD2 的驅動程式，必須安裝這個套件來驅動它。

$ sudo apt-get install ros-kinetic-hls-lfcd-lds-driver

連接 LiDAR 並更改權限

接著，將 LiDAR 接到我們的電腦上。由於 HLS-LFCD2 採用序列埠傳輸，並且附帶了一個 USB 轉 Serial 的模組，因此只要簡單地，將其接到電腦上的 USB 端口即可。

接上我們的電腦之後，會在 Ubuntu 系統中識別出一個 ttyUSB* 裝置。在這裡我們看到的是 ttyUSB0，如下：

$ ls -l /dev/ttyUSB*

crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 Sep 25 15:41 /dev/ttyUSB0

還需要設定 ttyUSB0 的使用權限，如下：

$ sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0

$ ls -l /dev/ttyUSB*

crw-rw-rw- 1 root dialout 188, 0 Sep 25 15:41 /dev/ttyUSB0

啟動 hlds_laser 節點

接著，執行 hls_lfcd_lds_driver 套件內建的 hlds_laser.launch 文件，指令如下。這個 Launch 文件會啟動 hlds_laser 節點，而這個節點會接收 LiDAR 的掃描數據，並且將數據發佈到 /scan 這個主題。

$ roslaunch hls_lfcd_lds_driver hlds_laser.launch

檢視 LiDAR 掃描數據

啟動 hlds_laser 節點之後，會將 LiDAR 的掃描數據發佈到 /scan 這個主題。可以使用 rostopic echo 指令來檢視發佈到 /scan 主題的訊息，指令如下：

$ rostopic echo /scan

header:

seq: 255

stamp:

secs: 1601019864

nsecs: 339821824

frame_id: "laser"

angle_min: 0.0

angle_max: 6.26573181152

angle_increment: 0.0174532923847

time_increment: 2.98800005112e-05

scan_time: 0.0

range_min: 0.119999997318

range_max: 3.5

ranges: [0.15199999511241913, 0.15299999713897705, 0.15299999713897705, 0.15299999713897705, 0.15600000321865082, 0.15800000727176666, 0.1599999964237213, 0.16200000047683716, 0.164000004529953, 0.16699999570846558, 0.16899999976158142, 0.1720000058412552, 0.17499999701976776, 0.17900000512599945, 0.1809999942779541, 0.18299999833106995, 0.18700000643730164, 0.19099999964237213, 0.19499999284744263, 0.19900000095367432, 0.20800000429153442,

(以下省略)

啟動 RViz 繪製 LiDAR 掃描的數據

啟動 Rviz：

$ rviz

將視角修改為 XY 平面視圖：如下圖，將右上方 [ Views ] 的 [ Type ] 欄位，修改為 "TopDownOrtho"。

將 [ Fixed Frame ] 設定為 "laser"：如下圖，將左上方 [ Global Options ] 的 [ Fixed Frame ] 欄位，修改為 "laser"。

新增顯示 Axes (座標軸)：點擊左下方 [ Add ] 按鈕，然後在新跳出的視窗中選擇 [ Axes ]，再點擊 [ OK ]。

新增顯示 LaserScan (激光雷達掃描)：點擊左下方 [ Add ] 按鈕，然後在新跳出的視窗中選擇 [ LaserScan ]，再點擊 [ OK ]。

修改 LaserScan 顯示參數：在左側 [ LaserScan ] 項目下，修改顯示參數 Topic, Size, Color Transformer 和 Color 的設定。

設定完成之後，就可以看到畫面中間顯示的座標軸和 LiDAR 掃描點。中間兩條互相垂直的紅色與綠色線條，分別是 X 軸和 Y 軸。圍繞在旁邊的許多紅色小點，就是 LiDAR 掃描到的物體，以紅色小點的方式顯示出來。

參考資料

ROS Robot Programming

http://wiki.ros.org/Books/ROS_Robot_Programming_English

RobotStudio – ROS 機器人開發研究室

網頁

2020年9月28日星期一