multi_robot_relay

这个包作为中转站（Relay Hub），解决多个机器人运行相同 ROS2 项目代码时的话题冲突问题。
This package acts as a Relay Hub to resolve topic conflicts when multiple robots run the same ROS2 project code.

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🌟 核心特性 | Core Features

🛰️ 1. 透明的话题中转 | Transparent Topic Relay

• 本地话题 → 全局话题（添加机器人命名空间）
  Local topic → Global topic (adds robot namespace)
• 全局话题 → 本地话题（移除命名空间）
  Global topic → Local topic (removes namespace)
• 无需修改原有代码
  No need to modify existing code

🧭 2. TF变换中转 | TF Relay

• 自动为 TF 框架添加机器人名称前缀
  Automatically adds robot prefix to TF frames
• 保持本地 TF 不变
  Keeps local TF unchanged
• 支持多机器人可视化
  Supports multi-robot visualization

🌍 3. 坐标系统统一（可选）| Coordinate System Unification (Optional)

• 处理不同机器人地图原点不一致问题
  Handles map origin differences between robots
• 支持位置偏移和旋转变换
  Supports position offset and rotation transformation
• 自动转换位置和目标点
  Automatically transforms positions and goal poses

🧩 4. 机器人注册管理 | Robot Registration Management

• 中央注册服务器
  Central registry server
• 心跳监控
  Heartbeat monitoring
• 机器人列表广播
  Robot list broadcasting

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🏗️ 包结构 | Package Structure

multi_robot_relay/
├── config/
│   ├── relay_config.yaml               # 中转站配置 | Relay configuration
│   └── robots_example.yaml             # 机器人配置示例 | Example robot config
├── launch/
│   ├── robot_relay.launch.py            # 单机器人中转站启动 | Single robot relay
│   ├── central_registry.launch.py       # 中央注册服务器启动 | Central registry
│   └── multi_robot_system.launch.py     # 多机器人系统启动 | Multi-robot system
└── multi_robot_relay/
    ├── topic_relay_node.py              # 话题中转节点 | Topic relay node
    ├── tf_relay_node.py                 # TF中转节点 | TF relay node
    ├── coordinate_transformer_node.py   # 坐标转换节点 | Coordinate transformer
    └── robot_registry_node.py           # 机器人注册节点 | Robot registry node

🧱 1. 编译包 | Build the Package

cd ~/ros2_ws
colcon build --packages-select multi_robot_relay
source install/setup.bash

🤖 2. 单个机器人使用 | Single Robot Usage

在每个机器人上运行： Run on each robot:

ros2 launch multi_robot_relay robot_relay.launch.py robot_name:=robot1
ros2 launch multi_robot_relay robot_relay.launch.py robot_name:=robot2
ros2 launch multi_robot_relay robot_relay.launch.py robot_name:=robot3

🧭 3. 启动原有功能 | Launch Existing Functions

中转站启动后，正常启动导航等功能（话题名保持不变）： After launching the relay, start navigation as usual (topic names unchanged):

ros2 launch navigation navigation.launch.py

🕹️ 4. 外部控制 | External Control

从外部控制时使用带命名空间的话题： Use namespaced topics for external control:

ros2 topic pub /robot1/goal_pose geometry_msgs/PoseStamped "..."
ros2 topic pub /robot2/goal_pose geometry_msgs/PoseStamped "..."

📍 5. 查看所有机器人位置 | View All Robot Positions

ros2 topic echo /robot1/odom
ros2 topic echo /robot2/odom
ros2 topic echo /robot3/odom

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⚙️ 配置说明 | Configuration Guide

🗺️ 地图原点配置 | Map Origin Configuration

情况1：所有机器人使用同一地图原点

Case 1: All robots share the same map origin

ros2 launch multi_robot_relay robot_relay.launch.py \
    robot_name:=robot1 \
    enable_coord_transform:=false

情况2：机器人地图原点不同

Case 2: Robots have different map origins

ros2 launch multi_robot_relay robot_relay.launch.py \
    robot_name:=robot2 \
    enable_coord_transform:=true \
    map_offset_x:=1.5 \
    map_offset_y:=0.5 \
    map_offset_yaw:=0.0

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🗨️ 话题配置 | Topic Configuration

编辑 config/relay_config.yaml 自定义中转话题： Edit config/relay_config.yaml to customize relayed topics:

uplink_topics:  # 本地 → 全局 | Local → Global
  - local_topic: "/odom"
    global_topic: "/{robot_name}/odom"
    msg_type: "nav_msgs/Odometry"
    qos: 10

downlink_topics:  # 全局 → 本地 | Global → Local
  - global_topic: "/{robot_name}/goal_pose"
    local_topic: "/goal_pose"
    msg_type: "geometry_msgs/PoseStamped"
    qos: 10

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📊 话题映射关系 | Topic Mapping

上行中转（本地 → 全局）| Uplink (Local → Global)

本地话题	全局话题	说明	Description
/odom	/robot1/odom	里程计	Odometry
/scan	/robot1/scan	激光雷达	Laser scan
/amcl_pose	/robot1/amcl_pose	定位位姿	Localization pose
/controller/cmd_vel	/robot1/cmd_vel_status	速度指令状态	Velocity status

下行中转（全局 → 本地）| Downlink (Global → Local)

全局话题	本地话题	说明	Description
/robot1/goal_pose	/goal_pose	导航目标	Navigation goal
/robot1/initialpose	/initialpose	初始位姿	Initial pose
/robot1/cmd_vel_override	/controller/cmd_vel	速度覆盖	Velocity override

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🔧 高级使用 | Advanced Usage

启动中央注册服务器 | Launch Central Registry

ros2 launch multi_robot_relay central_registry.launch.py

查询在线机器人 | Query Online Robots

ros2 service call /multi_robot/get_robots std_srvs/Trigger

订阅机器人列表 | Subscribe to Robot List

ros2 topic echo /multi_robot/robot_list

自定义TF中转频率 | Customize TF Relay Rate

ros2 run multi_robot_relay tf_relay --ros-args -p robot_name:=robot1 -p publish_rate:=100.0

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自定义坐标转换 | Customize Coordinate Transform

def transform_pose_local_to_global(self, x, y, yaw):
    # 自定义转换逻辑 | Custom transformation logic
    pass