感知

感知模块通过一致的接口提供对所有机载传感器数据的访问。无论是在仿真还是硬件上运行，相同的方法返回相同格式的数据，使仿真到真实的迁移变得简单。

传感器概览

3we 参考平台包括：

• USB 相机 - 640x480 RGB，30 fps
• LD06 LiDAR - 360 度 2D 扫描，12 m 范围，10 Hz
• BNO055 IMU - 9 轴（加速度计、陀螺仪、磁力计），100 Hz
• OAK-D Lite（可选） - 立体深度相机，用于 RGB-D

方法

get_camera_image()

从 RGB 相机捕获单帧图像。

image = robot.get_camera_image()
# Returns: numpy.ndarray with shape (480, 640, 3), dtype uint8, BGR color order

参数：

参数	类型	默认值	描述
camera_id	int	0	连接多个相机时的相机索引。
encoding	str	"bgr8"	颜色编码。选项："bgr8"、"rgb8"、"gray"。

get_lidar_scan()

获取最新的 2D LiDAR 扫描数据。

scan = robot.get_lidar_scan()
# Returns: LaserScan(ranges, angles, timestamp)
# ranges: numpy.ndarray of float32, shape (N,), in meters
# angles: numpy.ndarray of float32, shape (N,), in radians

参数：

参数	类型	默认值	描述
max_range	float	12.0	丢弃超过此距离的点（米）。
min_range	float	0.05	丢弃近于此距离的点（米）。

get_imu()

读取当前 IMU 状态。

imu = robot.get_imu()
# Returns: IMUReading(linear_acceleration, angular_velocity, orientation, timestamp)

所有向量以机体坐标系中 (3,) 形状的 numpy.ndarray 返回。方向为四元数 (x, y, z, w)。

get_rgbd_image()

捕获对齐的 RGB-D 帧（需要深度相机）。

color, depth = robot.get_rgbd_image()
# color: numpy.ndarray, shape (H, W, 3), uint8
# depth: numpy.ndarray, shape (H, W), float32, meters

参数：

参数	类型	默认值	描述
align	bool	True	将深度对齐到彩色帧。
max_depth	float	5.0	裁剪超过此范围的深度值。

订阅连续数据

对于实时管线，使用回调代替轮询：

def on_scan(scan):
    print(f"Got {len(scan.ranges)} points")

robot.subscribe("lidar", on_scan)

可用主题："lidar"、"camera"、"imu"、"rgbd"。

坐标系

所有传感器数据默认在传感器自身坐标系中返回。使用 robot.transform(data, target_frame="base_link") 转换到机器人基座坐标系。