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ROS2开发中常用的库

news 2026/8/11 9:34:46

C++对象	Python对象	作用	应用场景
`rclcpp::Node`	`rclpy.node.Node`	ROS2节点基础对象，所有程序运行单元	创建雷达节点、SLAM节点、控制节点
`rclcpp::Publisher<T>`	`rclpy.publisher.Publisher`	Topic发布对象，向外发送消息	发布`/scan`、`/imu`、`/cmd_vel`
`rclcpp::Subscription<T>`	`rclpy.subscription.Subscription`	Topic订阅对象，接收消息	接收激光雷达、IMU、摄像头数据
`rclcpp::Service<T>`	`rclpy.service.Service`	Service服务端，请求-响应通信	保存地图、机器人状态查询
`rclcpp::Client<T>`	`rclpy.client.Client`	Service客户端，调用服务	请求启动任务、调用功能
`rclcpp_action::Server<T>`	`rclpy.action.ActionServer`	Action服务端	实现导航、机械臂动作
`rclcpp_action::Client<T>`	`rclpy.action.ActionClient`	Action客户端	调用Nav2导航任务
`rclcpp::TimerBase`	`rclpy.timer.Timer`	定时器，周期执行函数	控制循环、状态发布
`rclcpp::Parameter`	`rclpy.parameter.Parameter`	参数对象	配置速度、SLAM参数
`rclcpp::Time`	`rclpy.time.Time`	ROS时间对象	消息时间戳、传感器同步
`rclcpp::Duration`	`rclpy.duration.Duration`	时间间隔对象	计算时间差
`rclcpp::Rate`	`rclpy.timer.Rate`	控制循环频率	10Hz控制、100Hz控制
`rclcpp::Executor`	`rclpy.executors.Executor`	管理节点回调执行	多节点运行
`rclcpp::SingleThreadedExecutor`	`rclpy.executors.SingleThreadedExecutor`	单线程执行器	普通节点
`rclcpp::MultiThreadedExecutor`	`rclpy.executors.MultiThreadedExecutor`	多线程执行器	SLAM、多传感器处理
`rclcpp::CallbackGroup`	`rclpy.callback_groups.CallbackGroup`	回调分组管理	多线程任务隔离
`rclcpp::NodeOptions`	`rclpy`节点参数配置	节点初始化配置	命名空间、参数加载
`rclcpp::Logger`	`rclpy.logging`	日志输出	调试机器人状态
`rclcpp::Clock`	`rclpy.clock.Clock`	时间源管理	仿真时间、系统时间
`rclcpp::QoS`	`rclpy.qos.QoSProfile`	通信质量配置	LiDAR高频数据传输
`rclcpp::WaitSet`	`rclpy.wait_for_message`	等待消息事件	底层通信控制

ROS2消息类型对应

ROS2消息	C++类型	Python类型	作用	机器狗应用
String	`std_msgs::msg::String`	`std_msgs.msg.String`	字符串	状态信息
Bool	`std_msgs::msg::Bool`	`std_msgs.msg.Bool`	布尔状态	开关控制
Float32	`std_msgs::msg::Float32`	`std_msgs.msg.Float32`	浮点数据	温度、速度
Pose	`geometry_msgs::msg::Pose`	`geometry_msgs.msg.Pose`	位姿	机器人位置
PoseStamped	`geometry_msgs::msg::PoseStamped`	`geometry_msgs.msg.PoseStamped`	带时间位姿	导航目标点
Twist	`geometry_msgs::msg::Twist`	`geometry_msgs.msg.Twist`	速度控制	`/cmd_vel`
TransformStamped	`geometry_msgs::msg::TransformStamped`	`geometry_msgs.msg.TransformStamped`	TF数据	坐标转换
Imu	`sensor_msgs::msg::Imu`	`sensor_msgs.msg.Imu`	IMU数据	姿态估计
LaserScan	`sensor_msgs::msg::LaserScan`	`sensor_msgs.msg.LaserScan`	2D激光	SLAM
PointCloud2	`sensor_msgs::msg::PointCloud2`	`sensor_msgs.msg.PointCloud2`	点云	3D LiDAR
Image	`sensor_msgs::msg::Image`	`sensor_msgs.msg.Image`	图像	摄像头

TF2对应

C++	Python	作用
`tf2_ros::TransformBroadcaster`	`tf2_ros.TransformBroadcaster`	发布TF
`tf2_ros::TransformListener`	`tf2_ros.TransformListener`	接收TF
`tf2_ros::Buffer`	`tf2_ros.Buffer`	保存TF缓存
`tf2::Quaternion`	`tf_transformations.quaternion_from_euler()`	欧拉角转四元数
`tf2::Transform`	`tf2`相关接口	坐标计算