连接到 ROS 2

预计完成时间：10 分钟

3.10   IMU 插件

现在，你已经有了一台能够移动并在运动中扫描周围环境的机器人。不过，你还需要知道机器人相对于世界坐标系的朝向，以及它的角速度和线加速度。换句话说，你需要获得机器人的姿态、瞬时速度和加速度信息。因此，接下来要加入 IMU Plugin。

IMU（惯性测量单元，Inertial Measurement Unit）是一种同时包含加速度计和陀螺仪的传感器，有时也会集成磁力计（指南针）。它能够报告线加速度、角速度，以及在具备磁力计时的方向信息。

要实现 IMU Plugin，请把下面这段代码复制到你的 URDF 文件底部，也就是结束的 </robot> XML 标签之前。

  复制并粘贴

In [ ]:
<!-- IMU Plugin -->
<gazebo>
    <plugin filename="libignition-gazebo-imu-system"
        name="ignition::gazebo::systems::Imu">
    </plugin>
</gazebo>
<gazebo reference="link_chassis">
    <sensor name="imu_sensor" type="imu">
        <always_on>1</always_on>
        <update_rate>20</update_rate>
        <visualize>true</visualize>
        <topic>imu</topic>
    </sensor>
</gazebo>

visualize 参数有助于你理解 IMU 的姿态和协方差在仿真中会如何表现；如果你愿意，后面也可以把它改成 false。

update_rate 参数用于设置 Gazebo 发布数据的频率。

粘贴完成后，保存你的 URDF 文件。接下来需要重新构建 ROS2 功能包，并重新生成机器人。

- 练习 3.7.3 -

编写一个简单的 Python 脚本，根据两个参数控制机器人运动：线速度和角速度。

在机器人运动过程中，程序需要显示 IMU 传感器读到的姿态四元数、X 轴方向的线加速度，以及 Z 轴方向的角速度。

**提示：** 你需要同时为 /cmd_vel 和 /imu 这两个话题创建桥接。你已经知道 /cmd_vel 需要使用双向桥接；而 /imu 则应使用单向桥接，也就是 IGN 到 ROS 的桥接。可用命令如下：

ros2 run ros_gz_bridge parameter_bridge /cmd_vel@geometry_msgs/msg/Twist@ignition.msgs.Twist /imu@sensor_msgs/msg/Imu[ignition.msgs.IMU

**注意：** 别忘了更新你的 setup.py 文件，这样你才能通过 ros2 run 命令运行自己的程序。

预期结果：

"Display IMU Result"

- 练习 3.7.3 结束 -
- 练习 3.7.3 参考答案 -

在你自己尝试完成练习之前，不要先看答案。完成后再回头查看参考答案，会更方便你对比自己的实现。

如果你在完成练习时遇到问题，可以到论坛寻求支持。

display_imu.py

- 练习 3.7.3 参考答案结束 -