ROS技术点滴——rviz plugin

rviz是ROS官方提供的一款3D可视化工具，几乎我们需要用到的所有机器人相关数据都可以在rviz中展现。当然由于机器人系统的需求不同，很多时候rviz中已有的一些功能仍然无法满足我们的需求，这个时候rviz的plugin机制就派上用场了。

rviz作为一种可扩展化的视图工具，可以使用插件机制来扩展丰富的功能，进行二次开发，我们在rviz中常常使用的激光数据可视化显示、图像数据可视化显示，其实都是官方提供的插件。

所以，我们完全可以在rviz的基础上，打造属于我们自己的机器人人机界面。

— 目标—

在《Mastering ROS for Robotics Programming》的第六章，讲解了一个发布速度控制的rviz plugin，这里我们就根据这个plugin的实现来学习。

plugin的整体效果如下：

从上边的图片我们有一个大致的感性认识：

首先，这是一个可视化的界面，在ros的编程中，好像没有可视化的编程语句，那么如何实现可视化编程呢？如果你使用过ROS的rqt工具箱，应该就会想到Qt，没错，Qt是一个实现GUI的优秀框架，ROS中的可视化工具绝大部分都是基于Qt进行开发的，rviz的plugin也不例外。所以我们需要了解Qt的一些相关知识。

其次，这个界面里包含三个输入框，分别对应topic名称、线速度值、角速度值，这就需要我们读取用户的输入，然后转换成ROS的topic，这里也会涉及到Qt中的重要概念——信号、槽，类似于回调函数，可以自行百度学习一下。

好的，接下来，我们就分步骤看一下如何实现这个plugin。

— 创建功能包—

首先，我们创建一个功能包，用来放置plugin的所有相关代码：

这个功能包依赖于rviz，因为rviz是基于Qt开发的，所以省去了对Qt的依赖。

— 代码实现—

接下来，我们在功能包的src文件夹下开始做代码的实现，这个plugin相对简单，只需要一个cpp文件就可以完成，当然还要有头文件。

1. 头文件

首先是头文件teleop_pad.h：

2. cpp文件

接下来是cpp代码文件 teleop_pad.cpp：

代码文件就是这样，并没有很多代码，已经加入了中文注释，应该还是比较好理解的。

— 编译—

为了编译成功，还需要完成一些编译文件的设置。

1. plugin的描述文件

在功能包的根目录下需要创建一个plugin的描述文件 plugin_description.xml：

2. package.xml

然后在 package.xml文件里添加plugin_description.xml。

3. CMakeLists.txt

当然， CMakeLists.txt文件也必须要加入相应的编译规则：

现在就可以使用catkin_make编译了！

— 实现效果—

编译成功后，运行rviz：

运行前一定要source devel文件夹下的setup脚本，设置环境变量，否则会找不到插件

点击“OK”，就会弹出“TeleopPanel”插件啦：

分别填写三行所对应的内容：

然后打开一个终端查看消息：

OK，实现一个rviz的plugin是不是很简单，重点是理解ROS和Qt的结合使用。使用类似的方法和Qt的编程技巧，就可以基于rviz打造属于自己的人机交互界面了！