1. 体验内容
（1）为rplidar添加USB权限
注：实验室的rplidar A2买得比较早，硬件版本可能与github程序不匹配，出现运行错误，解决方法为到 Windows 环境登录思岚科技官网下载rplidar A2的固件升级程序，连接激光雷达进行固件升级。
将激光雷达连接到电脑上，检查识别到的USB设备
ls -l /dev|grep ttyUSB
若没有出现如下图所示的“rplidar”字样，说明需要添加USB的默认识别权限，遵循接下来的教程进行操作。
sudo gedit /etc/udev/rules.d/rapliar.rules
输入密码打开文件进行编辑，添加以下内容
KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", MODE:="0666", GROUP:="dialout", SYMLINK+="rplidar"
在终端输入指令，增加当前用户对串口的默认访问权限：
sudo usermod -a -G dialout <你的用户名>
使UDEV配置生效（使串口的默认访问权限生效，需要重启机器）
sudo service udev reload
sudo service udev restart
重新插拔激光雷达，再次输入指令
ls -l /dev|grep ttyUSB
此时显示出了“rplidar”字样，以“rplidar→ttyUSB1”为例，输入以下指令赋予权限。
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB1
参考博客： https://blog.csdn.net/KEVINZHAO124517/article/details/102137333
（2）下载rplidar_ros进行编译
创建工作空间，进入其src文件夹
git clone https://github.com/Slamtec/rplidar_ros.git
cd ..
catkin_make
（3）设置自动映射rplidar端口
更改程序代码中的映射端口号，打开rplidar.launch及node.cpp搜索/dev/ttyUSB0，将数字改为你前面知晓的连接端口号。
（4）执行程序
直接运行view_rplidar.launch文件，其中已经包含对激光雷达的启动。
roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch
可以通过调用rplidar提供的服务/start_motor和/stop_motor来启动和停止激光雷达，然后通过rviz观看激光雷达数据，注意将Fixed Frame改为laser。
（5）激光雷达数据结构
rosmsg info sensor_msgs/LaserScan
返回激光雷达数据结构
std_msgs/Header header
uint32 seq
time stamp
string frame_id
float32 angle_min
float32 angle_max
float32 angle_increment
float32 time_increment
float32 scan_time
float32 range_min
float32 range_max
float32[] ranges
float32[] intensities
2. 作业内容
（1）ros编程
只提取雷达数据前方180°的数据，生成一个新的topic：scan_half。
实现这件事需要同时使用到话题的订阅和发布，在rplidar_ros/src中创建scan_half.cpp文件
#include <ros/ros.h>
#include <iostream>
#include <std_msgs/Float32.h>
#include <sensor_msgs/LaserScan.h>
using namespace std;
class Laser
{
public:
Laser(ros::NodeHandle& n);
private:
ros::NodeHandle n_;
ros::Subscriber laser_sub_;
ros::Publisher laser_pub_;
void get_laser_callback(const sensor_msgs::LaserScan &laser);
};
Laser::Laser(ros::NodeHandle& n)
{
n_ = n;
laser_pub_ = n_.advertise<std_msgs::Float32>("scan_half",1000);
laser_sub_ = n_.subscribe("/scan", 10, &Laser::get_laser_callback, this);
}
void Laser::get_laser_callback(const sensor_msgs::LaserScan &laser)
{
int index = int(laser.ranges.size()/2)-1;
std_msgs::Float32 msg;
msg.data = laser.ranges[index];
laser_pub_.publish(msg);
cout << "ROS激光雷达180°数据(正前方)" << laser.ranges[index] << endl;
cout <<"------------------------------------------------------" << endl;
}
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc,argv,"laser_half_scan");
ros::NodeHandle n;
Laser laser1(n);
ros::spin();
return 0;
}
在CMakeList.txt里添加
add_executable(scan_half src/scan_half.cpp ${RPLIDAR_SDK_SRC})
target_link_libraries(scan_half ${catkin_LIBRARIES})
在工作空间使用catkin_make进行编译。
现在可以运行
rosrun rplidar_ros scan_half
查看正在发布的/scan_half话题
rostopic echo /scan_half
如果不显示，检查一下你的激光雷达是否正在工作。
（2）熟悉TF
利用ROS的TF坐标变换系统，给定激光雷达和机器人底盘的坐标关系，求激光雷达数据转换到底盘坐标系后的读数。
ROS的tf系统分为静态和动态，题目所要求的坐标转换使用静态即可，采用右手坐标系，指定向右为y轴正向，垂直纸面向外为x轴正向，在rplidar.launch中添加如下代码实现坐标关系的定义
<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.1 0.2 0.0 0.0 1.0 0.0 base_link laser 100"/>
可以使用如下指令查看tf消息的相关信息
rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree
rosrun tf tf_monitor
rosrun tf view_frames
rosrun tf tf_echo base_link pole_top_1_link
使用rostopic info查看话题/tf和/tf_static的消息类型是tf2_msgs/TFMessage，接着使用rosmsg info tf2_msgs/TFMessage查看消息的具体数据类型
geometry_msgs/TransformStamped[] transforms
std_msgs/Header header
uint32 seq
time stamp
string frame_id
string child_frame_id
geometry_msgs/Transform transform
geometry_msgs/Vector3 translation
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Quaternion rotation
float64 x
float64 y
float64 z
float64 w
可以看到该数据类型是geometry_msgs/TransformStamped形成的数组，而后者主要由三个部分组成：header、child_frame_id和transform。
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