ROS1学习之机器人运动控制

一.机器人运动的坐标系

1.右手打枪姿势，大拇指往上，食指往前，中指往左，即是机器人运动的x,y,z轴

2.右手握拳，大拇指指向x轴，四指指向便是机器人滚转运动的正方向，大拇指指向y轴，四指指向便是机器人俯仰运动的正方向，大拇指指向z轴，四指指向便是机器人自传运动的正方向。

二.geometry_msgs消息包

在ROS index文件中，查看geometry_msgs消息包的内置参数。

其中的Twist类型的消息是控制机器人运动的相关消息。

linear表示矢量速度分量，angular表示的是旋转速度分量。

三.ROS机器人运动控制

  机器人通常有一个底层核心节点，用作机器人控制。机器人人核心节点向上往往会订阅一个速度控制话题，我们只需要编写速度控制节点，发布包含速度参数的消息到速度控制话题，即可实现对机器人的控制。

  而其中，消息类型为geometry_msgs/Twist,话题名称常为/cmd_vel(command_velocity)

四.机器人运动控制的C++实现

1.工作包的下载

  在github上找到wpr_simulation这个项目，将其下载到工作空间catkin_ws。

打开一个终端，依次输入以下命令：

cd catkin_ws/src/                             #进入工作空间

git clone https://github.com/6-robot/wpr_simulation.git    #克隆文件

cd wpr_simulation/scripts/                             #进入工作包

./install_for_noetic.sh                                  #运行脚本文件

cd ~/catkin_ws                                 #回退到工作空间

catkin_make                                  #重新编译

2.控制实例

在终端里执行roslaunch wpr_simulation wpb_simple.launch,这里会启动一个机器人控制页面。

再开启一个终端，输入rosrun wpr_simulation demo_vel_ctrl，即可看到机器人的运动。

3.  控制实现

（1）创建工作包

cd catkin/src/

catkin_create_pkg vel_pkg roscpp rospy geometry_msgs

(2)vel_pub编写

打开vel_pkg包，在其src下创建vel_node.cpp,代码如下：

#include <ros/ros.h>

#include <geometry_msgs/Twist.h>

int main(int argc, char **argv)

{

ros::init(argc, argv, "vel_node");

//初始化ros节点

ros::NodeHandle nh;

//创建大管家

ros::Publisher vel_pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("/cmd_vel",10);

//创建发布者

geometry_msgs::Twist vel_msg;

//创建消息

vel_msg.linear.x = 0.1;

vel_msg.linear.y = 0;

vel_msg.linear.z = 0;

vel_msg.angular.x = 0;

vel_msg.angular.y = 0;

vel_msg.angular.z = 0;

//定义消息数据

ros::Rate r(30);

while (ros::ok())

{

vel_pub.publish(vel_msg);

//发布消息

r.sleep();

//休眠

}

return 0;

}

（3）cmake编写与编译运行

在cmake里面，写入如下代码

add_executable(vel_node src/vel_node.cpp)
add_dependencies(vel_node ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
target_link_libraries(vel_node
   ${catkin_LIBRARIES}
)

回到catkin_ws并编译运行（catkin_make）

结果如下：