RealSense ROS节点停止发布数据的故障排查与解决

问题现象

在使用Intel RealSense D435i深度相机配合ROS2 Humble版本运行时，用户遇到了一个典型问题：相机节点启动后仅能发布一两帧图像数据，随后便停止工作。与此同时，使用realsense-viewer工具时相机却能正常工作，这表明问题可能出在ROS环境或配置上。

环境配置

用户在一个基于Docker的环境中运行ROS2 Humble，安装了以下关键组件：

• ros-humble-realsense2-camera (v4.54.1)
• ros-humble-realsense2-description
• LibRealSense SDK v2.54.1
• 相机固件版本为5.15.1

错误分析

从日志中可以观察到几个关键信息点：

1. 节点启动时能正确识别到D435i设备
2. 成功配置了深度模块(848x480@30fps)和RGB相机(1280x720@30fps)的参数
3. 5秒后出现硬件警告："Frames didn't arrived within 5 seconds"

这种帧超时错误通常表明数据流在传输过程中被中断，可能的原因包括：

• USB连接不稳定或供电不足
• USB线缆质量不佳
• USB端口带宽不足
• 系统资源冲突

解决方案

经过排查，用户发现问题的根源在于USB线缆。即使使用的是相同型号的线缆，更换另一根后问题立即解决。这表明：

1. 线缆质量差异：即使是同一批次的线缆，也可能存在质量差异，特别是在高频数据传输场景下
2. 接触不良：USB接口可能存在氧化或物理损伤，导致间歇性连接问题
3. 线缆长度：过长的USB线缆可能导致信号衰减，影响数据传输稳定性

技术建议

对于使用RealSense相机的开发者，建议遵循以下最佳实践：

1. USB线缆选择：

   • 优先使用厂商原装线缆
   • 确保线缆支持USB3.0及以上规格
   • 线缆长度不宜超过3米

2. USB端口配置：

   • 使用主板原生USB3.0端口
   • 避免通过USB集线器连接
   • 确保系统为USB端口提供足够供电

3. 故障排查步骤：

   • 首先尝试更换USB线缆
   • 测试不同的USB端口
   • 检查dmesg输出中的USB错误信息
   • 降低分辨率或帧率测试是否为带宽问题

4. ROS特定建议：

   • 确保ROS驱动版本与SDK版本匹配
   • 检查节点参数配置是否合理
   • 监控系统资源使用情况

总结

这个案例展示了硬件问题如何表现为软件故障的典型例子。在ROS机器人开发中，当遇到传感器数据异常时，应从整个系统角度考虑问题，包括硬件连接、供电稳定性等基础因素。特别是对于高带宽设备如RealSense深度相机，优质的USB连接是保证数据稳定传输的关键前提。