AutoWare源码解析——twist_filter节点 使用到的消息格式： geometry_msgs::TwistStamped 消息格式 pure_pursuit节点发布的车辆运动信息
代码语言：javascript复制std_msgs/Header header
uint32 seq
time stamp
string frame_id
geometry_msgs/Twist twist
geometry_msgs/Vector3 linear
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Vector3 angular
float64 x
float64 y
float64 zautoware_msgs::ConfigTwistFilter 配置文件消息格式，runtime manager发送的消息，对节点中的参数进行设置
代码语言：javascript复制Header header
float32 lateral_accel_limit
float32 lowpass_gain_linear_x
float32 lowpass_gain_angular_z该节点的主要功能就是对pure_suit节点输出的汽车运动速度进行低通滤波，消除杂波使速度更加平滑 低通滤波算法如下： Yn=a* Xn (1-a) *Yn-1 式中 Xn——本次采样值 Yn-1——上次的滤波输出值; a——滤波系数，其值通常远小于1; Yn——本次滤波的输出值。 由上式可以看出，本次滤波的输出值主要取决于上次滤波的输出值(注意不是上次的采样值，这和加权平均滤波是有本质区别的)，本次采样值对滤波输出的贡献是比较小的，但多少有些修正作用，这种算法便模拟了具体有教大惯性的低通滤波器功能。
节点代码
代码语言：javascript复制#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/TwistStamped.h>
#include <iostream>
#include "autoware_msgs/ConfigTwistFilter.h"
namespace {
//Publisher
ros::Publisher g_twist_pub;
double g_lateral_accel_limit = 5.0;//设置无人车的最大侧向加速度
double g_lowpass_gain_linear_x = 0.0;//设置x方向线速度低通滤波器的增益
double g_lowpass_gain_angular_z = 0.0;//设置角速度方向低通滤波器的增益
constexpr double RADIUS_MAX = 9e10;//最大转弯半径
constexpr double ERROR = 1e-8;
//通过回调函数设置滤波器的参数
void configCallback(const autoware_msgs::ConfigTwistFilterConstPtr &config)
{
g_lateral_accel_limit = config->lateral_accel_limit;
ROS_INFO("g_lateral_accel_limit = %lf",g_lateral_accel_limit);
g_lowpass_gain_linear_x = config->lowpass_gain_linear_x;
ROS_INFO("lowpass_gain_linear_x = %lf",g_lowpass_gain_linear_x);
g_lowpass_gain_angular_z = config->lowpass_gain_angular_z;
ROS_INFO("lowpass_gain_angular_z = %lf",g_lowpass_gain_angular_z);
}
void TwistCmdCallback(const geometry_msgs::TwistStampedConstPtr &msg)
{
double v = msg->twist.linear.x;
double omega = msg->twist.angular.z;
//若角速度接近于0则直接放送消息
if(fabs(omega) < ERROR){
g_twist_pub.publish(*msg);
return;
}
//计算当前角速度下的方向最大线速度
double max_v = g_lateral_accel_limit / omega;
geometry_msgs::TwistStamped tp;
tp.header = msg->header;
//当前测量的侧向加速度
double a = v * omega;
ROS_INFO("lateral accel = %lf", a);
//如果当前侧向加速度大于最大侧向加速度，就将x方向线速度设置为max_v
tp.twist.linear.x = fabs(a) > g_lateral_accel_limit ? max_v
: v;
tp.twist.angular.z = omega;
static double lowpass_linear_x = 0;
static double lowpass_angular_z = 0;
//对线速度和角速度进行低通滤波
lowpass_linear_x = g_lowpass_gain_linear_x * lowpass_linear_x (1 - g_lowpass_gain_linear_x) * tp.twist.linear.x;
lowpass_angular_z = g_lowpass_gain_angular_z * lowpass_angular_z (1 - g_lowpass_gain_angular_z) * tp.twist.angular.z;
tp.twist.linear.x = lowpass_linear_x;
tp.twist.angular.z = lowpass_angular_z;
ROS_INFO("v: %f -> %f",v,tp.twist.linear.x);
g_twist_pub.publish(tp);
}
} // namespace
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "twist_filter");
ros::NodeHandle nh;
ros::NodeHandle private_nh("~");
//订阅pure_pursuit节点的消息
ros::Subscriber twist_sub = nh.subscribe("twist_raw", 1, TwistCmdCallback);
//订阅runtime_manager节点的消息，进行参数设置
ros::Subscriber config_sub = nh.subscribe("config/twist_filter", 10, configCallback);
g_twist_pub = nh.advertise<geometry_msgs::TwistStamped>("twist_cmd", 1000);
ros::spin();
return 0;
}
