ROS探索总结-36.Matlab中的ROS可视化应用

ROS探索总结-36.Matlab中的ROS可视化应用

概要

MatLab有非常便捷的可视化编程，我们可以借助Matlab来制作一些小的可视化工具。在之前的博客中，使用rviz的插件功能实现过一个速度控制的小工具，今天就来探索研究如何用Matlab来实现类似的工具。
本文使用的完整代码可见：github

一、了解Matlab的可视化编程

Matlab的可视化编程非常简单，首先在命令窗口中输入“guide”命令来启动可视化编程:

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然后选择默认的空窗口，点击“OK”，然后会出现如下的可视化编辑界面：

在这个界面中，我们可以从左边的控件列表中选择创建按钮、编辑框等控件：

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创建控件后就可以编辑该控件的回调函数，从而实现该控件的对应功能。

二、创建界面

了解了上边创建控件的基础知识，我们接下来就来动手做一个速度控制的界面。
首先从左侧控件列表中选择一个“Edit Text”控件，然后在主窗口中点击并拖动鼠标来绘制控件的位置。

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现在控件的命名和默认内容不是我们想要的，双击控件，可以修改相应的属性。

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这个输入控件是用来输入ROS_MASTER_URI的，同样的方法，我们再来创建一个输入框，用来输入topic name：

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接下来，我们需要创建一些按键，并且编辑按键的属性，最终的界面如下：

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三、编辑控件回调函数

界面我们已经设计完成了，接下来我们来编辑每个控件的功能，即回调函数。保存目前设计的界面，命名为myTeleop，在保存路径下，我们可以看到出现了一个.fig文件和一个.m文件，前者是界面设计，上一节已经实现，后者是这一节将要编辑的代码文件。在上一篇中我们已经讲到了Matlab中可用的一些ROS接口，这里的核心代码基本还上一篇类似，忘记的同学可以参考上一篇。
1.设计全局变量
考虑到该工具所应用的一些功能，我们首先在代码声明一些全局变量，方便不同回调函数的使用。

% 声明一些全局变量
% ROS Master URI和Topic name
global rosMasterUri
global teleopTopicName
 
rosMasterUri = 'http://192.168.1.202:11311';
teleopTopicName = '/cmd_vel';
 
% 机器人的运行速度
global leftVelocity
global rightVelocity
global forwardVelocity
global backwardVelocity
 
leftVelocity = 2;        % 角速度 (rad/s)
rightVelocity = -2;      % 角速度 (rad/s)
forwardVelocity = 2;     % 线速度 (m/s)
backwardVelocity = -2;   % 线速度 (m/s)

2.URI输入框和Topic name输入框
两个输入分别对应ROS_MASTER_URI和Topic name，在输入之后，我们需要将输入的字符串保存到全局变量当中，所对应的回调函数如下：

% 设置ROS Master URI
function URIEdit_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global rosMasterUri
rosMasterUri = get(hObject,'String')
 
% 设置Topic name
function TopicEdit_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global teleopTopicName
teleopTopicName = get(hObject,'String')

3.建立连接和断开连接的按键
建立连接的按键在点击之后需要初始化Matlab中的ros环境，并且和ROS master建立连接，还需要初始化速度指令的发布者。
断开连接的按键在点击之后关闭Matlab中的ROS即可。

% 建立连接并初始化ROS publisher
function ConnectButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global rosMasterUri
global teleopTopicName
global robot
global velmsg
 
setenv('ROS_MASTER_URI',rosMasterUri)
rosinit
robot = rospublisher(teleopTopicName,'geometry_msgs/Twist');
velmsg = rosmessage(robot);
 
% 断开连接，关闭ROS
function DisconnectButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
rosshutdown

4.运动控制按键
最后是四个控制前后左右的按键，按下对应的按键，就会发布相应的运动指令。

% 向前
function ForwardButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global velmsg
global robot
global teleopTopicName
global forwardVelocity
 
velmsg.Angular.Z = 0;
velmsg.Linear.X = forwardVelocity;
send(robot,velmsg);
latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);
 
 
%向左
function LeftButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global velmsg
global robot
global teleopTopicName
global leftVelocity
 
velmsg.Angular.Z = leftVelocity;
velmsg.Linear.X = 0;
send(robot,velmsg);
latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);
 
 
% 向右
function RightButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global velmsg
global robot
global teleopTopicName
global rightVelocity
 
velmsg.Angular.Z = rightVelocity;
velmsg.Linear.X = 0;
send(robot,velmsg);
latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);
 
 
% 向后
function BackwardButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
 
global velmsg
global robot
global teleopTopicName
global backwardVelocity
 
velmsg.Angular.Z = 0;
velmsg.Linear.X = backwardVelocity;
send(robot,velmsg);
latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);

四、运行效果