ROS动态调参客户端实现(python、C++)--原创

文章目录

• 前言
• 一、查看可动态调整的参数
• 二、开写一个客户端
• • 原理
  • 实现的一些小trick
• 三、验证
• 总结

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前言

最近在做一个dwa导航算法的优化，准备对其代价函数动手，将固定的参数改为动态可调整的，并且要求要有一定控制（高）频率。

很多教程都是通过rqt_reconfigue包调参的，虽然有友好的 *** 作界面，但无法满足高频控制的要求（还是手动的，就很蠢233），所以我参照roswiki的方法，实现一个动态调参的客户端，基于pyhton语言（因为C++没有0.0，但有方法，后文会提到）

本文只介绍如何编写client端，至于server端以后再开新坑（懒）

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一、查看可动态调整的参数

要注意的是，ros里面不是所有的参数都可以动态调整的（一般来说大部分都是静态的），如果要动态调参，需要按照官方dynamic_reconfigure包的规则（创建cfg文件之类的），因此我们可以查看相关的.cfg文件，查找我们想要修改的参数。

比如我dwa_local_planner包中找到的.cfg文件：

gen.add("sim_time", double_t, 0, "The amount of time to roll trajectories out for in seconds", 1.7, 0)
gen.add("sim_granularity", double_t, 0, "The granularity with which to check for collisions along each trajectory in meters", 0.025, 0)
gen.add("angular_sim_granularity", double_t, 0, "The granularity with which to check for collisions for rotations in radians", 0.1, 0)

gen.add("path_distance_bias", double_t, 0, "The weight for the path distance part of the cost function", 0.6, 0.0)
gen.add("goal_distance_bias", double_t, 0, "The weight for the goal distance part of the cost function", 0.8, 0.0)
gen.add("occdist_scale", double_t, 0, "The weight for the obstacle distance part of the cost function", 0.01, 0.0)
...

这些名称的参数，就是我们可以动态调整的参数了

二、开写一个客户端 原理

直接上官方的代码：

#!/usr/bin/env python

import rospy

import dynamic_reconfigure.client

def callback(config):
    rospy.loginfo("Config set to {int_param}, {double_param}, {str_param}, {bool_param}, {size}".format(**config))

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("dynamic_client")

    client = dynamic_reconfigure.client.Client("dynamic_tutorials", timeout=30, config_callback=callback)

    r = rospy.Rate(0.1)
    x = 0
    b = False
    while not rospy.is_shutdown():
        x = x+1
        if x>10:
            x=0
        b = not b
        client.update_configuration({"int_param":x, "double_param":(1/(x+1)), "str_param":str(rospy.get_rostime()), "bool_param":b, "size":1})
        r.sleep()

官方的已经是最简单的一个demo了，但我再继续精简成三行重要代码

#!/usr/bin/env python
import rospy
import dynamic_reconfigure.client

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("dynamic_client")

    client = dynamic_reconfigure.client.Client("dynamic_tutorials", timeout=30, config_callback=callback)

    client.update_configuration({"int_param":x, "double_param":y, "str_param":z, "bool_param":a, "size":b})
    #xyzab都是你想要的修改后的值，这里没有定义我随便写的变量哈哈

很容易让人迷糊的就是这些参数名，有些是随便起的，有些是要固定名字的，怎么找到对应的名字，个人觉得这个才是难点！！！
接下来breakdown一下：

#!/usr/bin/env python
import rospy
import dynamic_reconfigure.client

导包，这两个包要是都没有还是重装ros吧

rospy.init_node("dynamic_client")

初始化一个节点，这个名字可以随便起（nice）

client = dynamic_reconfigure.client.Client("dynamic_tutorials", timeout=30, config_callback=callback)
#timeout是超时时间
#callback是使用一个回调函数，这个是可以可选的，在update之后可以进入回调 *** 作（比如输出一些日志）

初始化一个客户端（真的只有一行，这个太方便了），但是这个"dynamic_tutorials"就要写成你对应动态参数节点的名字了，可调参数节点就是给你提供动态参数调整的服务端。

  client.update_configuration({"int_param":x, "double_param":y, "str_param":z, "bool_param":a, "size":b})

可通过字典的方式，更新你动态参数节点下的参数

实现的一些小trick

有一个简单的方法可以查看你的动态参数节点：运行动态参数服务端节点（如果是move_base之类的话肯定有一堆，或者是你自己实现的服务端），在命令行键入以下命令：

rosrun dynamic_reconfigure dynparam list
#list all reconfigurable nodes (in alphabetic order).

我打开导航节点，运行命令后有如下输出：

rosrun dynamic_reconfigure dynparam list
/amcl
/camera/image_raw/compressed
/camera/image_raw/compressedDepth
/camera/image_raw/theora
/move_base
/move_base/DWAPlannerROS
/move_base/GlobalPlanner
/move_base/global_costmap
/move_base/global_costmap/inflation_layer
/move_base/global_costmap/static_layer
/move_base/local_costmap
/move_base/local_costmap/inflation_layer
/move_base/local_costmap/obstacle_layer
/move_base/local_costmap/static_layer

找到你想要的那个参数对应的节点名，替换上面的"dynamic_tutorials"就可以了，我需要是/move_base/DWAPlannerROS：

	#我的修改
    client = dynamic_reconfigure.client.Client("/move_base/DWAPlannerROS", timeout=10, config_callback=callback)

我想要修改的参数上文提到过（就是之前的gen.add()），所以我就把path_distance_bias更新一下

 client.update_configuration({"path_distance_bias" : 114514 })

三、验证

打开各位的rqt_reconfigure:

rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure

看看自己想要改的参数是不是变了（不变就有鬼了）

写到这我发现，上文需要的动态参数节点名，可以在rqt_reconfigure界面直接查看
动态参数节点名和对应的参数名字都有，果然是教学相长啊（我之前绝对注意到了，不是现在才发现的）

至此结束（终于，写死我了

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总结

想用C++的各位，我本身也是用C++的，但API官方到现在好像都还没有给出，不过还是提供了通过调用系统命令修改的方法（用处不大），示例：system("rosrun dynamic_reconfigure dynparam set_from_parameters camera_synchronizer_node narrow_stereo_trig_mode 3");个人在小车上测试下来，延时有六七秒左右，实时性不敢恭维

我在网上找动态调参资料的时候，好多人都用rqt_reconfigure的方法，很难找到我想要的代码的方法，所以自己决定写一个相关的博客，给各位作为参考。

参考资料：dynamic_reconfigure的roswiki