转载:古月老师 http://www.guyuehome.com/1047

MatLab有非常便捷的可视化编程，我们可以借助Matlab来制作一些小的可视化工具，我们在之前的博客中，使用rviz的插件功能实现过一个速度控制的小工具，今天就来探索研究如何用Matlab来实现类似的工具。

本文使用的完整代码可见：github

一、了解Matlab的可视化编程

Matlab的可视化编程非常简单，首先在命令窗口中输入“guide”命令来启动可视化编程:

然后选择默认的空窗口，点击“OK”，然后会出现如下的可视化编辑界面：

在这个界面中，我们可以从左边的控件列表中选择创建按钮、编辑框等控件：

创建控件后就可以编辑该控件的回调函数，从而实现该控件的对应功能。

二、创建界面

了解了上边创建控件的基础知识，我们接下来就来动手做一个速度控制的界面。

首先从左侧控件列表中选择一个“Edit Text”控件，然后在主窗口中点击并拖动鼠标来绘制控件的位置。

现在控件的命名和默认内容不是我们想要的，双击控件，可以修改相应的属性。

这个输入控件是用来输入ROS_MASTER_URI的，同样的方法，我们再来创建一个输入框，用来输入topic name：

接下来，我们需要创建一些按键，并且编辑按键的属性，最终的界面如下：

三、编辑控件回调函数

界面我们已经设计完成了，接下来我们来编辑每个控件的功能，即回调函数。保存目前设计的界面，命名为myTeleop，在保存路径下，我们可以看到出现了一个.fig文件和一个.m文件，前者是界面设计，上一节已经实现，后者是这一节将要编辑的代码文件。在上一篇中我们已经讲到了Matlab中可用的一些ROS接口，这里的核心代码基本还上一篇类似，忘记的同学可以参考上一篇。

1.设计全局变量

考虑到该工具所应用的一些功能，我们首先在代码声明一些全局变量，方便不同回调函数的使用。

1.     % 声明一些全局变量
   
       % ROS Master URI和Topic name
   
       global rosMasterUri
   
       global teleopTopicName
   
        
   
       rosMasterUri = 'http://192.168.1.202:11311';
   
       teleopTopicName = '/cmd_vel';
   
        
   
       % 机器人的运行速度
   
       global leftVelocity
   
       global rightVelocity
   
       global forwardVelocity
   
       global backwardVelocity
   
        
   
       leftVelocity = 2;        % 角速度 (rad/s)
   
       rightVelocity = -2;      % 角速度 (rad/s)
   
       forwardVelocity = 2;     % 线速度 (m/s)
   
       backwardVelocity = -2;   % 线速度 (m/s)

    

2.URI输入框和Topic name输入框

两个输入分别对应ROS_MASTER_URI和Topic name，在输入之后，我们需要将输入的字符串保存到全局变量当中，所对应的回调函数如下：

    % 设置ROS Master URI

    function URIEdit_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global rosMasterUri

    rosMasterUri = get(hObject,'String')

     

    % 设置Topic name

    function TopicEdit_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global teleopTopicName

    teleopTopicName = get(hObject,'String')

3.建立连接和断开连接的按键

建立连接的按键在点击之后需要初始化Matlab中的ros环境，并且和ROS master建立连接，还需要初始化速度指令的发布者。

断开连接的按键在点击之后关闭Matlab中的ROS即可。

    % 建立连接并初始化ROS publisher

    function ConnectButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global rosMasterUri

    global teleopTopicName

    global robot

    global velmsg

     

    setenv('ROS_MASTER_URI',rosMasterUri)

    rosinit

    robot = rospublisher(teleopTopicName,'geometry_msgs/Twist');

    velmsg = rosmessage(robot);

     

    % 断开连接，关闭ROS

    function DisconnectButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    rosshutdown

4.运动控制按键

最后是四个控制前后左右的按键，按下对应的按键，就会发布相应的运动指令。

    % 向前

    function ForwardButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global velmsg

    global robot

    global teleopTopicName

    global forwardVelocity

     

    velmsg.Angular.Z = 0;

    velmsg.Linear.X = forwardVelocity;

    send(robot,velmsg);

    latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);

     

     

    %向左

    function LeftButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global velmsg

    global robot

    global teleopTopicName

    global leftVelocity

     

    velmsg.Angular.Z = leftVelocity;

    velmsg.Linear.X = 0;

    send(robot,velmsg);

    latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);

     

     

    % 向右

    function RightButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global velmsg

    global robot

    global teleopTopicName

    global rightVelocity

     

    velmsg.Angular.Z = rightVelocity;

    velmsg.Linear.X = 0;

    send(robot,velmsg);

    latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);

     

     

    % 向后

    function BackwardButton_Callback(hObject, eventdata, handles)

     

    global velmsg

    global robot

    global teleopTopicName

    global backwardVelocity

     

    velmsg.Angular.Z = 0;

    velmsg.Linear.X = backwardVelocity;

    send(robot,velmsg);

    latchpub = rospublisher(teleopTopicName, 'IsLatching', true);

四、运行效果

OK，到此为止，我们已经在Matlab中实现了速度控制插件的界面和代码，接下来就可以运行看效果了。

这里以小海龟的仿真作为控制对象，在ubuntu中运行ROS，并且查看ROS_MASTER_URI，然后运行小海龟仿真器。

然后在matlab中运行我们刚才实现的速度控制工具，并且在输入框中输入对应的信息。

接着点击“建立连接”，如果一切正常的话，可以在Matlab的命令窗口中看到如下信息：

这样就可以开始控制了，我们点击前、后、左、右的按键（点击之后要放开鼠标），可以看到小海龟确实可以按照我们的指令运动。

这样，我们就使用Matlab的可视化编程界面实现了一个ROS速度控制的小工具，更多功能和应用还等待我们继续探索。