Add Chinese documentation for camera and lidar devices

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ob-yalian
2025-12-31 17:42:46 +08:00
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commit fd13aba31f
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Camera Devices
=======================================
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:maxdepth: 3
:numbered:
source/1_overview/overview.rst
source/2_installation/installation.rst
source/3_quickstarts/quickstarts.rst
source/4_application_guide/application_guide.rst
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Lidar Devices
=======================================
.. toctree::
:maxdepth: 1
:numbered:
lidar.md
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View File
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本ROS2驱动支持您使用奥比中光单线/多线激光雷达。本文档提供安装说明、使用指南和其他重要信息,帮助您快速开始使用此驱动。
## 安装
### 先决条件
在使用OrbbecSDK ROS2 LiDAR驱动程序之前,请确保您的系统上安装了以下依赖项:
- **ROS2**:Humble、Jazzy 或其他受支持的发行版。
- 如果您需要帮助,请参阅[ROS2安装指南](https://docs.ros.org/en/foxy/Installation.html)。
### 安装deb依赖项
```bash
# 假设您已经配置了ROS环境,下同
sudo apt install libgflags-dev nlohmann-json3-dev \
ros-$ROS_DISTRO-image-transport ros-${ROS_DISTRO}-image-transport-plugins ros-${ROS_DISTRO}-compressed-image-transport \
ros-$ROS_DISTRO-image-publisher ros-$ROS_DISTRO-camera-info-manager \
ros-$ROS_DISTRO-diagnostic-updater ros-$ROS_DISTRO-diagnostic-msgs ros-$ROS_DISTRO-statistics-msgs \
ros-$ROS_DISTRO-backward-ros libdw-dev
```
### 安装udev规则
```bash
cd ~/ros2_ws/src/OrbbecSDK_ROS2/orbbec_camera/scripts
sudo bash install_udev_rules.sh
sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger
```
### 构建包
```bash
cd ~/ros2_ws/
# 构建发布版本,默认为调试版本
colcon build --event-handlers console_direct+ --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
```
### 启动激光雷达节点
* 第一个终端
```bash
. ./install/setup.bash
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py
```
* 第二个终端
```bash
. ./install/setup.bash
rviz2
```
1. 打开Rviz2。
2. 添加 `PointCloud2`或 `LaserScan`显示。
3. 对于 `PointCloud2`,选择 `/lidar/cloud/points`话题;对于 `LaserScan`,选择 `/lidar/scan/points`话题。
4. 将 `Fixed Frame`设置为 `lidar_lidar_frame`以正确对齐数据。
* `PointCloud2`可视化示例:
![rviz2中的模块](./docs/images/lidar0.jpg)
* `LaserScan`可视化示例:
![rviz2中的模块](./docs/images/lidar1.png)
## 使用方法
### 运行驱动
要启动驱动,请启动提供的ROS2启动文件:
```bash
source install/setup.bash
# 启动带有点云数据的驱动
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_POINT
# 启动带有球面点云数据的驱动
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_SPHERE_POINT
# 启动带有激光扫描数据的驱动
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_SCAN
# 启动启用IMU的驱动
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py enable_imu:=true imu_rate:=50hz
# 启动同时包含点云和IMU数据的驱动
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_POINT enable_imu:=true imu_rate:=100hz
```
此命令将启动与奥比中光激光雷达设备接口的节点。请确保在运行此命令之前正确连接激光雷达硬件。
### 获取已连接激光雷达的设备信息
```bash
ros2 run orbbec_camera list_devices_node
```
此命令将列出已连接的激光雷达设备并显示其各自的IP地址和端口。您可以使用此信息配置驱动以连接到特定设备。
### 检查激光雷达支持的配置
```bash
ros2 run orbbec_camera list_camera_profile_mode_node
```
### 2.4 参数和配置
`lidar.launch.py`文件包含驱动的默认参数。您可以通过修改启动文件或创建自定义配置文件来自定义这些设置。关键参数包括:
- **device_type**: 要启动的设备类型。可选值:`lidar`、`camera`。将此参数设置为 `lidar`启动激光雷达设备,设置为 `camera`启动摄像头设备。
- **camera_name**: 启动节点命名空间。
- **device_num**: 设备数量。如果需要启动多个设备,则必须填写此项。
- **upgrade_firmware**: 固件升级功能。输入参数是固件路径。
- **connection_delay**: 重新打开设备的延迟时间(毫秒)。在热插拔期间立即重新打开设备可能导致固件崩溃。
- **publish_tf**: 启用TF发布。
- **tf_publish_rate**: TF发布频率。
- **lidar_format**: 激光雷达的数据格式。可选值:`LIDAR_POINT`、`LIDAR_SPHERE_POINT`、`LIDAR_SCAN`
- **lidar_rate**: 激光雷达的扫描频率。
- **publish_n_pkts**: 多帧数据合并发布的帧数量。范围:1-12000。仅在激光雷达格式为 `LIDAR_POINT` 或 `LIDAR_SPHERE_POINT` 时生效,用于累积指定数量的帧后再发布合并的点云数据。默认值:`1`
- **enable_scan_to_point**: 启用扫描数据到点云数据的转换,发布PointCloud2数据类型话题。
- **repetitive_scan_mode**: 重复扫描模式参数。
- **filter_level**: 添加过滤级别参数。
- **vertical_fov**: 垂直角度参数。
- **min_angle**: 激光雷达扫描范围的最小角度(度)(例如,`-135.0`)。默认值:`-135.0`
- **max_angle**: 激光雷达扫描范围的最大角度(度)(例如,`135.0`)。默认值:`135.0`
- **min_range**: 激光雷达可测量的最小距离(米)。默认值:`0.05`
- **max_range**: 激光雷达可测量的最大距离(米)。默认值:`30.0`
- **echo_mode**: 激光雷达的回波模式。可选值:`Last Echo`、`First Echo`
- **point_cloud_qos**: ROS 2消息服务质量(QoS)设置。可能的值包括 `SYSTEM_DEFAULT`、`DEFAULT`、`PARAMETER_EVENTS`、`SERVICES_DEFAULT`、`PARAMETERS`和 `SENSOR_DATA`,不区分大小写。这些值分别对应 `rmw_qos_profile_system_default`、`rmw_qos_profile_default`、`rmw_qos_profile_parameter_events`、`rmw_qos_profile_services_default`、`rmw_qos_profile_parameters`和 `SENSOR_DATA`。
- **enumerate_net_device**: 启用网络设备的自动枚举。
- **net_device_ip**: 网络设备的IP地址。
- **net_device_port**: 网络端的端口号。
- **log_level**: SDK日志级别,默认值为 `none`,可选值为 `debug`、`info`、`warn`、`error`、`fatal`
- **time_domain**: 设备的时间戳类型。可选值为 `device`、`global`、`system`
- **config_file_path**: YAML配置文件的路径。默认值为""。如果未指定配置文件,将使用启动文件中的默认参数。
- **enable_heartbeat**: 启用心跳功能,默认为 `false`。如果设置为 `true`,相机节点将向固件发送心跳信号;如果需要硬件日志记录,也应将其设置为 `true`。
- **enable_imu**: 启用IMU(加速度计+陀螺仪)并输出统一的IMU话题数据。
- **imu_rate**: IMU的统一频率(加速度计和陀螺仪)。
- **accel_range**: 加速度计的量程。
- **gyro_range**: 陀螺仪的量程。
- **linear_accel_cov**: 线性加速度协方差值,默认为 `0.0001`。
- **angular_vel_cov**: 角速度协方差值,默认为 `0.0001`。
## 点云数据详细说明
### 点云格式
PointCloud2 (PointXYZITO) 点云格式如下:
```
float32 x # X轴,单位:米
float32 y # Y轴,单位:米
float32 z # Z轴,单位:米
uint8 intensity # 激光雷达强度
uint8 tag # 激光雷达标签
uint32 offset_time # 点云相对话题时间的偏移量,单位纳秒
```
### 点云聚合功能
通过 `publish_n_pkts` 参数可以开启点云聚合功能,该功能允许激光雷达在发布数据前累积指定数量的帧,然后将这些帧合并为一个更大的点云数据包进行发布。
#### 功能特点:
- **参数范围**: 1-12000 帧
- **适用格式**: 仅在激光雷达格式为 `LIDAR_POINT` 或 `LIDAR_SPHERE_POINT` 时有效
- **默认值**: 1(即不聚合,每帧单独发布)
- **用途**: 提高点云密度,适用于需要更密集点云数据的应用场景
#### 使用示例:
```bash
# 聚合10帧数据后发布
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_POINT publish_n_pkts:=10
# 聚合100帧数据后发布
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py lidar_format:=LIDAR_SPHERE_POINT publish_n_pkts:=100
```
**注意**: 增加 `publish_n_pkts` 值会提高点云密度,但同时会增加延迟和内存使用量,请根据实际应用需求进行调整。
## IMU数据
### IMU话题
启用IMU时,将发布以下话题:
- **`/lidar/imu/sample`**: 统一的IMU话题,包含 `sensor_msgs/Imu`格式的同步加速度计和陀螺仪数据。
- **`/lidar/lidar_to_imu`**: 从激光雷达坐标系到IMU坐标系的变换。
### 使用IMU数据
要启用IMU数据采集:
```bash
# 启动并启用IMU
ros2 launch orbbec_camera lidar.launch.py enable_imu:=true imu_rate:=50hz
# 检查IMU话题
ros2 topic list | grep imu
# 查看IMU数据
ros2 topic echo /lidar/imu/sample
```
IMU数据包括:
- **linear_acceleration**: 3D加速度数据(x、y、z),单位:m/s²
- **angular_velocity**: 3D角速度数据(x、y、z),单位:rad/s
- **orientation**: 四元数方向(硬件不提供,设置为零)