ROS云课三分钟-如何借助AI写出一段能跑的ROS导航相关代码-两点巡逻案例

原创 已于 2025-03-11 14:10:44 修改 · 1.4k 阅读 · 16 ·
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#学习 #ROS #机器人

于 2025-03-11 14:09:11 首次发布

在（1，1）和（3，3）之间持续巡逻。 

视频

ROS云课三分钟-如何借助AI写出一段能跑的ROS导航相关代码-两点巡逻案例

 

#!/usr/bin/env python
import rospy
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion

def send_goal(goal_pub, waypoint):
    rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
    goal_pub.publish(waypoint)

def main():
    rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)

    waypoints = [
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        ),
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        )
    ]

    goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
    rospy.sleep(1)
    try:
        while not rospy.is_shutdown():
            for waypoint in waypoints:
                send_goal(goal_pub, waypoint)
                rospy.sleep(30)
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

if __name__ == '__main__':
    main()

一键配置Teb仿真

echo "Upgrade Mission Begins."
 
echo "-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
Version: GnuPG v1
 
mQINBFzvJpYBEADY8l1YvO7iYW5gUESyzsTGnMvVUmlV3XarBaJz9bGRmgPXh7jc
VFrQhE0L/HV7LOfoLI9H2GWYyHBqN5ERBlcA8XxG3ZvX7t9nAZPQT2Xxe3GT3tro
u5oCR+SyHN9xPnUwDuqUSvJ2eqMYb9B/Hph3OmtjG30jSNq9kOF5bBTk1hOTGPH4
K/AY0jzT6OpHfXU6ytlFsI47ZKsnTUhipGsKucQ1CXlyirndZ3V3k70YaooZ55rG
aIoAWlx2H0J7sAHmqS29N9jV9mo135d+d+TdLBXI0PXtiHzE9IPaX+ctdSUrPnp+
TwR99lxglpIG6hLuvOMAaxiqFBB/Jf3XJ8OBakfS6nHrWH2WqQxRbiITl0irkQoz
pwNEF2Bv0+Jvs1UFEdVGz5a8xexQHst/RmKrtHLct3iOCvBNqoAQRbvWvBhPjO/p
V5cYeUljZ5wpHyFkaEViClaVWqa6PIsyLqmyjsruPCWlURLsQoQxABcL8bwxX7UT
hM6CtH6tGlYZ85RIzRifIm2oudzV5l+8oRgFr9yVcwyOFT6JCioqkwldW52P1pk/
/SnuexC6LYqqDuHUs5NnokzzpfS6QaWfTY5P5tz4KHJfsjDIktly3mKVfY0fSPVV
okdGpcUzvz2hq1fqjxB6MlB/1vtk0bImfcsoxBmF7H+4E9ZN1sX/tSb0KQARAQAB
tCZPcGVuIFJvYm90aWNzIDxpbmZvQG9zcmZvdW5kYXRpb24ub3JnPokCVAQTAQgA
PgIbAwULCQgHAgYVCgkICwIEFgIDAQIeAQIXgBYhBMHPbjHmut6IaLFytPQu1vur
F8ZUBQJgsdhRBQkLTMW7AAoJEPQu1vurF8ZUTMwP/3f7EkOPIFjUdRmpNJ2db4iB
RQu5b2SJRG+KIdbvQBzKUBMV6/RUhEDPjhXZI3zDevzBewvAMKkqs2Q1cWo9WV7Z
PyTkvSyey/Tjn+PozcdvzkvrEjDMftIk8E1WzLGq7vnPLZ1q/b6Vq4H373Z+EDWa
DaDwW72CbCBLWAVtqff80CwlI2x8fYHKr3VBUnwcXNHR4+nRABfAWnaU4k+oTshC
Qucsd8vitNfsSXrKuKyz91IRHRPnJjx8UvGU4tRGfrHkw1505EZvgP02vXeRyWBR
fKiL1vGy4tCSRDdZO3ms2J2m08VPv65HsHaWYMnO+rNJmMZj9d9JdL/9GRf5F6U0
quoIFL39BhUEvBynuqlrqistnyOhw8W/IQy/ymNzBMcMz6rcMjMwhkgm/LNXoSD1
1OrJu4ktQwRhwvGVarnB8ihwjsTxZFylaLmFSfaA+OAlOqCLS1OkIVMzjW+Ul6A6
qjiCEUOsnlf4CGlhzNMZOx3low6ixzEqKOcfECpeIj80a2fBDmWkcAAjlHu6VBhA
TUDG9e2xKLzV2Z/DLYsb3+n9QW7KO0yZKfiuUo6AYboAioQKn5jh3iRvjGh2Ujpo
22G+oae3PcCc7G+z12j6xIY709FQuA49dA2YpzMda0/OX4LP56STEveDRrO+CnV6
WE+F5FaIKwb72PL4rLi4
=i0tj
-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----" >> ~/ros.asc
 
sudo apt-key add ros.asc
 
sudo apt update
  
echo "Upgrade Mission Completed."
 
echo "Teb Mission Begins."
 
sudo apt install ros-kinetic-stage-ros ros-kinetic-teb-local-planner ros-kinetic-teb-local-planner-tutorials ros-kinetic-global-planner* -y
 
echo "Teb Mission Completed."

启动对应环境

ROS云课三分钟-差动和车式移动机器人导航中的运动学特征-2025更新-优快云博客

roslaunch teb_local_planner_tutorials robot_carlike_in_stage.launch

纯手工导航之前已经讲过了，使用 → 2D Nav Goal就可以实现。

如果用代码实现呢？

用AI直接生成代码，遇到报错不要担心也不要灰心，非常正常。

将问题直接抛给AI，让它思考解决。 

具体过程：

https://yiyan.baidu.com/share/cxro2Il098

代码能跑未必符合要求，只是代码没有语法和逻辑错误。

#!/usr/bin/env python
import rospy
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion

def send_goal(goal_pub, waypoint):
    rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
    goal_pub.publish(waypoint)

def main():
    rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)

    waypoints = [
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        ),
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        )
    ]

    goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
    rospy.sleep(1)
    try:
        while not rospy.is_shutdown():
            for waypoint in waypoints:
                send_goal(goal_pub, waypoint)
                rospy.sleep(5)
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

if __name__ == '__main__':
    main()


Code Explanation:

  1. Imports:
    • rospy: The ROS Python client library for communicating with ROS.
    • PoseStamped, Pose, Point, Quaternion: Messages from the geometry_msgs package used to represent position and orientation.
  2. Function send_goal:
    • Takes a publisher (goal_pub) and a waypoint as arguments.
    • Logs the position of the waypoint to the console.
    • Publishes the waypoint to the specified topic.
  3. Function main:
    • Initializes the ROS node with the name patrol_robot.
    • Defines a list of waypoints with specific positions and orientations.
    • Creates a publisher to send goals to the /move_base_simple/goal topic.
    • Enters a loop to continuously send each waypoint as a goal, waiting 5 seconds between each.
    • Handles ROS interruptions gracefully by catching rospy.ROSInterruptException.
  4. Execution:
    • The script calls main() when executed, starting the patrol behavior.

下面是您的代码，每一行都添加了详细的中文注释。之后，我会给出一些代码修改建议，比如在判定机器人到达巡逻点后再发送下一个巡逻点。

#!/usr/bin/env python

import rospy  # 导入rospy库，用于与ROS系统进行通信
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion  # 导入用于表示位置和姿态的消息类型

def send_goal(goal_pub, waypoint):
    # 在控制台输出要发送的目标位置
    rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
    # 通过发布者发布目标位置
    goal_pub.publish(waypoint)

def main():
    # 初始化ROS节点，节点名为'patrol_robot'，允许使用匿名名称
    rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
    
    # 定义一个包含多个巡逻点的列表
    waypoints = [
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),  # 设置坐标帧和时间戳
            pose=Pose(
                position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),  # 设置位置坐标
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)  # 设置姿态（四元数）
            )
        ),
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),  # 设置坐标帧和时间戳
            pose=Pose(
                position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),  # 设置位置坐标
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)  # 设置姿态（四元数）
            )
        )
    ]

    # 创建一个发布者，用于向'/move_base_simple/goal'主题发布目标
    goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
    rospy.sleep(1)  # 暂停一秒以确保发布者设置完成

    try:
        # 持续循环，直到节点被关闭
        while not rospy.is_shutdown():
            # 遍历每个巡逻点
            for waypoint in waypoints:
                send_goal(goal_pub, waypoint)  # 发送当前巡逻点
                rospy.sleep(30)  # 等待30秒后发送下一个巡逻点
    except rospy.ROSInterruptException:
        # 捕获并优雅地处理ROS中断异常
        pass

if __name__ == '__main__':
    # 当脚本被执行时，调用main函数
    main()

python复制代码

#!/usr/bin/env python
import rospy # 导入rospy库，用于与ROS系统进行通信
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion # 导入用于表示位置和姿态的消息类型
def send_goal(goal_pub, waypoint):
# 在控制台输出要发送的目标位置
rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
# 通过发布者发布目标位置
goal_pub.publish(waypoint)
def main():
# 初始化ROS节点，节点名为'patrol_robot'，允许使用匿名名称
rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
# 定义一个包含多个巡逻点的列表
waypoints = [
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()), # 设置坐标帧和时间戳
pose=Pose(
position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0), # 设置位置坐标
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0) # 设置姿态（四元数）
)
),
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()), # 设置坐标帧和时间戳
pose=Pose(
position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0), # 设置位置坐标
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0) # 设置姿态（四元数）
)
)
]
# 创建一个发布者，用于向'/move_base_simple/goal'主题发布目标
goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
rospy.sleep(1) # 暂停一秒以确保发布者设置完成
try:
# 持续循环，直到节点被关闭
while not rospy.is_shutdown():
# 遍历每个巡逻点
for waypoint in waypoints:
send_goal(goal_pub, waypoint) # 发送当前巡逻点
rospy.sleep(30) # 等待30秒后发送下一个巡逻点
except rospy.ROSInterruptException:
# 捕获并优雅地处理ROS中断异常
pass
if __name__ == '__main__':
# 当脚本被执行时，调用main函数
main()

代码修改建议：

为了在判定机器人到达巡逻点后再发送下一个巡逻点，可以使用actionlib库来实现简单的状态反馈机制。具体步骤如下：

  1. 使用actionlib进行目标状态反馈：
    • 使用move_base_msgs/MoveBaseAction来发送目标，并监听其反馈状态。
  2. 代码实现：
#!/usr/bin/env python

import rospy
import actionlib
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion

def send_goal(client, waypoint):
    # 创建新的目标
    goal = MoveBaseGoal()
    goal.target_pose = waypoint

    # 在控制台输出要发送的目标位置
    rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
    
    # 发送目标并等待结果
    client.send_goal(goal)
    client.wait_for_result(rospy.Duration(60))  # 等待结果，超时时间为60秒
    
    # 检查目标是否成功到达
    if client.get_result():
        rospy.loginfo("Reached goal")
    else:
        rospy.logwarn("Failed to reach goal")

def main():
    rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
    
    # 定义一个包含多个巡逻点的列表
    waypoints = [
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        ),
        PoseStamped(
            header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
            pose=Pose(
                position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
                orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
            )
        )
    ]

    # 创建一个action客户端，用于与move_base进行通信
    client = actionlib.SimpleActionClient('move_base', MoveBaseAction)
    client.wait_for_server(rospy.Duration(5))  # 等待move_base服务器启动

    try:
        while not rospy.is_shutdown():
            for waypoint in waypoints:
                send_goal(client, waypoint)  # 发送当前巡逻点
                rospy.sleep(5)  # 等待5秒，确保反馈处理完成
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

if __name__ == '__main__':
    main()

python复制代码

#!/usr/bin/env python
import rospy
import actionlib
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion
def send_goal(client, waypoint):
# 创建新的目标
goal = MoveBaseGoal()
goal.target_pose = waypoint
# 在控制台输出要发送的目标位置
rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
# 发送目标并等待结果
client.send_goal(goal)
client.wait_for_result(rospy.Duration(60)) # 等待结果，超时时间为60秒
# 检查目标是否成功到达
if client.get_result():
rospy.loginfo("Reached goal")
else:
rospy.logwarn("Failed to reach goal")
def main():
rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
# 定义一个包含多个巡逻点的列表
waypoints = [
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
pose=Pose(
position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
)
),
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
pose=Pose(
position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
)
)
]
# 创建一个action客户端，用于与move_base进行通信
client = actionlib.SimpleActionClient('move_base', MoveBaseAction)
client.wait_for_server(rospy.Duration(5)) # 等待move_base服务器启动
try:
while not rospy.is_shutdown():
for waypoint in waypoints:
send_goal(client, waypoint) # 发送当前巡逻点
rospy.sleep(5) # 等待5秒，确保反馈处理完成
except rospy.ROSInterruptException:
pass
if __name__ == '__main__':
main()

主要变化：

  • 引入actionlib：用于处理目标的发送和状态反馈。
  • 使用MoveBaseAction：通过actionlib.SimpleActionClient与move_base进行通信，发送目标并等待结果。
  • 检查目标到达状态：在发送下一个目标之前，检查当前目标是否成功到达。

当然！这段代码是用于与机器人操作系统（ROS）进行交互的一个Python脚本，目的是让一个机器人在指定的路径点上巡逻。下面我会逐步解释这段代码的含义和功能。

1. 什么是ROS？

ROS（Robot Operating System）是一个开源的机器人软件框架，它为机器人开发者提供工具、库和功能，用来构建机器人应用。这段代码就是使用了ROS来实现一个简单的巡逻功能。

2. 代码的结构

代码主要由几个部分组成：

  • 导入库
  • 定义功能函数
  • 主程序逻辑

接下来我们详细解释每一部分。

3. 代码详细解释

（1）导入库
 

python复制代码
 

#!/usr/bin/env python
import rospy # 导入rospy库，用于与ROS系统进行通信
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion # 导入消息类型
 

  • #!/usr/bin/env python： 
  
    • 这是一个shebang行，告诉系统用Python解释器来运行脚本。
     
  • import rospy： 
  
    • 导入rospy库，这是Python与ROS交互的核心库，提供了通信、节点管理等功能。
     
  • from geometry_msgs.msg import ...： 
  
    • 导入ROS中定义的消息类型，用于描述机器人的位置和姿态（包括PoseStamped, Pose, Point, 和 Quaternion）。
     
 

 

（2）定义函数：send_goal
 

 

python复制代码
 

def send_goal(goal_pub, waypoint):
# 在控制台输出要发送的目标位置
rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
# 通过发布者发布目标位置
goal_pub.publish(waypoint)
 

  • 函数功能： 
  
    • 负责向一个主题（topic）发布机器人的目标位置（目标点）。
     
  • 参数解释： 
  
    • goal_pub：一个发布者对象，负责向ROS主题发送消息。
    • waypoint：目标点的信息（包括位置和姿态）。
     
  • 函数内容： 
  
    1. rospy.loginfo(...)： 
    
      • 输出日志信息到控制台，告诉用户当前发送的目标点的坐标（x 和 y）。
       
    2. goal_pub.publish(waypoint)： 
    
      • 把目标点（waypoint）通过发布者发送到指定的主题。
       
     
 

 

（3）主程序：main
 

 

python复制代码
 

def main():
# 初始化ROS节点，节点名为'patrol_robot'，允许使用匿名名称
rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
 

  • 节点初始化： 
  
    • rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)： 
    
      • 初始化一个ROS节点，节点名称是patrol_robot。
      • anonymous=True表示如果已经有一个同名节点，会自动给节点名后加随机字符以避免冲突。
       
     
 

 

定义巡逻点
 

 

python复制代码
 

# 定义一个包含多个巡逻点的列表
waypoints = [
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()), # 设置坐标帧和时间戳
pose=Pose(
position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0), # 设置位置坐标
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0) # 设置姿态（四元数）
)
),
PoseStamped(
header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
pose=Pose(
position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
)
)
]
 

  • waypoints是什么？ 
  
    • 这是一个包含目标点的列表，机器人会依次移动到这些目标点。
     
  • 目标点结构（PoseStamped）： 
  
    1. header： 
    
      • frame_id="map"： 
      
        • 指定参考坐标系，这里用的是map（地图坐标系）。
         
      • stamp=rospy.Time.now()： 
      
        • 设置时间戳为当前时间。
         
       
    2. pose： 
    
      • 包含两个子字段： 
      
        • position：目标点的位置，用x、y、z三个坐标描述。
        • orientation：目标点的姿态，用四元数（x, y, z, w）表示方向和旋转。
         
       
     
  • 示例目标点： 
  
    • 第一个点：位置在(1.0, 1.0)，没有旋转（四元数0.0, 0.0, 0.0, 1.0表示无旋转）。
    • 第二个点：位置在(3.0, 3.0)。
     
 

 

创建发布者
 

 

python复制代码
 

# 创建一个发布者，用于向'/move_base_simple/goal'主题发布目标
goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
rospy.sleep(1) # 暂停一秒以确保发布者设置完成
 

  • 发布者功能： 
  
    • 向主题/move_base_simple/goal发送PoseStamped类型的消息。
    • 这个主题通常由导航栈（navigation stack）监听，用来接收目标点。
     
  • queue_size=10： 
  
    • 指定消息队列的大小，以防止消息发送过快而丢失。
     
  • rospy.sleep(1)： 
  
    • 暂停程序1秒，确保发布者在发送消息前已经准备好。
     
 

 

循环发送目标点
 

 

python复制代码
 

try:
# 持续循环，直到节点被关闭
while not rospy.is_shutdown():
# 遍历每个巡逻点
for waypoint in waypoints:
send_goal(goal_pub, waypoint) # 发送当前巡逻点
rospy.sleep(30) # 等待30秒后发送下一个巡逻点
except rospy.ROSInterruptException:
# 捕获并优雅地处理ROS中断异常
pass
 

  • 主循环： 
  
    • while not rospy.is_shutdown()： 
    
      • 持续运行，直到接收到退出信号（如用户按下Ctrl+C）。
       
    • for waypoint in waypoints： 
    
      • 遍历每个巡逻点，依次发送给发布者。
       
    • rospy.sleep(30)： 
    
      • 等待30秒后发送下一个目标点，模拟机器人在目标点之间移动的时间。
       
     
  • 异常处理： 
  
    • 捕获rospy.ROSInterruptException，当用户中断程序（如Ctrl+C）时优雅地退出。
     
 

 

程序入口
 

 

python复制代码
 

if __name__ == '__main__':
# 当脚本被执行时，调用main函数
main()
 

  • 检查当前脚本是否是直接运行（而不是被其他脚本导入）。
  • 如果是直接运行，就调用main()函数启动程序。
 

 

4. 总结
 

  1. 这段代码定义了一个ROS节点patrol_robot。
  2. 节点会向主题/move_base_simple/goal发布目标位置，控制机器人移动到指定点。
  3. 机器人会在两个目标点(1.0, 1.0) 和 (3.0, 3.0)之间巡逻，每30秒切换一次目标点。
  4. 如果用户手动停止程序，节点会优雅地退出。
 

希望这些解释能帮助你更好地理解这段代码！如果还有问题，可以随时提问！
 

 

非常好的总结！以下是对上述内容要点的精简回顾与整理，帮助进一步巩固理解：
 

 

1. 什么是ROS？
 

  • ROS（Robot Operating System）：一个开源的机器人软件框架，提供工具、库和功能，用于构建机器人应用程序。
  • 本代码通过ROS实现机器人巡逻功能。
 

 

2. 代码结构
 

代码分为三个主要部分：
 

  1. 导入库： 
  
    • rospy：Python与ROS交互的核心库。
    • 消息类型：如 PoseStamped, Pose, Point, Quaternion，描述机器人位置和姿态。
     
  2. 定义功能函数： 
  
    • send_goal(goal_pub, waypoint)：向指定主题发布机器人目标位置。
     
  3. 主程序逻辑： 
  
    • 包含节点初始化、定义目标点、设置发布者、目标点循环发送等核心逻辑。
     
 

 

3. 代码详细功能解析
 

(1) 导入库
 

 

python复制代码
 

#!/usr/bin/env python
import rospy
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, Pose, Point, Quaternion
 

  • Shebang (#!/usr/bin/env python)： 
  
    • 指定脚本用Python解释器运行。
     
  • rospy： 
  
    • 提供与ROS系统交互的功能，如节点创建、通信等。
     
  • 消息类型 (geometry_msgs.msg)： 
  
    • 用于描述目标点的数据结构（如位置坐标和姿态信息）。
     
 

 

(2) 定义函数：send_goal
 

 

python复制代码
 

def send_goal(goal_pub, waypoint):
rospy.loginfo("Sending goal to: (%.2f, %.2f)", waypoint.pose.position.x, waypoint.pose.position.y)
goal_pub.publish(waypoint)
 

  • 功能：向主题发布机器人目标点。
  • 参数： 
  
    • goal_pub：发布者对象。
    • waypoint：目标点（包含位置和姿态信息）。
     
  • 主要逻辑： 
  
    • 使用 rospy.loginfo 输出日志，显示目标点坐标。
    • 调用 goal_pub.publish(waypoint) 发布目标点。
     
 

 

(3) 主程序：main
 

  1. 初始化节点 
     
    python复制代码
     
  
    rospy.init_node('patrol_robot', anonymous=True)
     
  
    • 初始化一个名为 patrol_robot 的ROS节点。
    • anonymous=True：避免节点名称冲突，自动添加随机后缀。
     
  2. 定义巡逻点 
     
    python复制代码
     
  
    waypoints = [
    PoseStamped(
    header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
    pose=Pose(
    position=Point(x=1.0, y=1.0, z=0.0),
    orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
    )
    ),
    PoseStamped(
    header=rospy.Header(frame_id="map", stamp=rospy.Time.now()),
    pose=Pose(
    position=Point(x=3.0, y=3.0, z=0.0),
    orientation=Quaternion(x=0.0, y=0.0, z=0.0, w=1.0)
    )
    )
    ]
     
  
    • waypoints：目标点列表（机器人巡逻路径）。
    • 每个目标点包含： 
    
      • header： 
      
        • frame_id="map"：指定参考坐标系为地图坐标系。
        • stamp=rospy.Time.now()：设置时间戳为当前时间。
         
      • pose： 
      
        • position：目标点位置坐标（x, y, z）。
        • orientation：目标点姿态（四元数x, y, z, w）。
         
       
     
  3. 创建发布者 
     
    python复制代码
     
  
    goal_pub = rospy.Publisher('/move_base_simple/goal', PoseStamped, queue_size=10)
    rospy.sleep(1)
     
  
    • 主题：/move_base_simple/goal（通常由导航栈监听）。
    • 消息类型：PoseStamped。
    • queue_size=10：指定消息队列大小。
    • rospy.sleep(1)：确保发布者准备就绪。
     
  4. 循环发送目标点 
     
    python复制代码
     
  
    try:
    while not rospy.is_shutdown():
    for waypoint in waypoints:
    send_goal(goal_pub, waypoint)
    rospy.sleep(30)
    except rospy.ROSInterruptException:
    pass
     
  
    • 主循环： 
    
      • 持续运行，直到接收到退出信号（如Ctrl+C）。
      • 遍历 waypoints 列表，依次将目标点发送给发布者。
      • 等待30秒后发送下一个目标点。
       
    • 异常处理： 
    
      • 捕获 rospy.ROSInterruptException，实现优雅退出。
       
     
 

 

(4) 程序入口
 

 

python复制代码
 

if __name__ == '__main__':
main()
 

  • 检查脚本是否直接运行（非被导入）。
  • 调用 main() 函数启动程序。
 

 

4. 总结
 

  • 节点名称：patrol_robot。
  • 功能： 
  
    • 定义了两个巡逻点（(1.0, 1.0) 和 (3.0, 3.0)）。
    • 通过发布 /move_base_simple/goal 主题，控制机器人依次移动到目标点。
    • 每30秒切换一次目标点，模拟巡逻行为。
     
  • 优雅退出： 
  
    • 捕获中断信号（如Ctrl+C），实现程序的正常退出。
     
 

 

如果还有进一步的疑问或需要对某些部分进行扩展，欢迎随时提问！
 

 

在 Linux 终端中，你可以使用一个循环来反复执行 ./draw_circles_pro 程序。有多种方法可以实现这一点，下面是一些常见的方式：
 

使用 while 循环
 

你可以使用一个简单的 while 循环来无限次运行程序，直到你手动中断它（通常是通过按 Ctrl + C）：
 

 

bash复制代码
 

while true; do
./draw_circles_pro
done
 

使用 for 循环
 

如果你想运行程序特定的次数，比如 10 次，可以使用 for 循环：
 

 

bash复制代码
 

for i in {1..10}; do
./draw_circles_pro
done
 

添加延迟
 

如果需要在每次执行之间添加延迟，比如等待 1 秒，可以使用 sleep 命令：
 

 

bash复制代码
 

while true; do
./draw_circles_pro
sleep 1
done
 

注意事项
 

  1.  
    确保程序可执行：在运行之前，确保 draw_circles_pro 文件有可执行权限。你可以使用以下命令来添加执行权限：
     
     
    bash复制代码
     
  
    chmod +x draw_circles_pro
     
  2.  
    中断循环：要中断循环，通常可以按 Ctrl + C。这会发送一个中断信号 (SIGINT) 来终止当前运行的程序。
     
  3.  
    日志文件：如果你想记录程序的输出，可以将输出重定向到一个文件：
     
     
    bash复制代码
     
  
    while true; do
    ./draw_circles_pro >> output.log 2>&1
    done
     
    这会将标准输出和标准错误输出都记录到 output.log 文件中。
     
 

选择适合你需求的循环方式，然后在终端中运行即可。
 

 

卡顿测试，顺利通过。 

                

        

    


  



    



                



	

		

			

				
					
ROS2入门到精通—— 2-13 ROS2实战：实现机器人多目标点导航（附ROS C++代码以及脚本实现）

				
			

			

				

					BigDavid123的博客
				

				

					07-27
					
					1522
					
				

			

		

		

			
				
本文讲解了yaml方法和Shell脚本两个方法实现多目标点导航，读者可以根据需求对接仿真和实车

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
ros常见时间API调用及日志函数

				
			

			

				

					weixin_72050316的博客
				

				

					01-05
					
					1080
					
				

			

		

		

			
				
ros常见时间API调用

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
ROS中Navigation发布方式(3种)

				
			

			

				

					gls_nuaa的博客
				

				

					08-29
					
					2510
					
				

			

		

		

			
				
ROS中Navigation发布方式(3种)

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS学习—log功能的使用

				
			

			

				

					weixin_43644424的博客
				

				

					04-15
					
					9364
					
				

			

		

		

			
				
概念及工作原理
ROS使用rosout包来记录各个节点的log信息，通常这些log信息是一些可以读懂的字符串信息，这些信息一般用来记录节点的运行状态。
ROS有五种不同类型的log信息，分别为：logdebug、loginfo、logwarn、logerr、logfatal。
ROS使用以下语句来记录log信息
rospy.logdebug(msg, *args, **kwargs)
rospy.loginfo(msg, *args, **kwargs)
rospy.logwarn(msg, *args, 

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
ROS机器人开发仿真

				
			

			

				

					Wenleejuneer的博客
				

				

					06-15
					
					1116
					
				

			

		

		

			
				
要求 1. 发送 cmd_vel 话题能够控制车子的前后左右移动 2. 利用 move_base 控制小车往一个目的地运动
3. 接收 move_base 的 action 回调，控制小车在两个点的来回了解算法
Gmapping 是 一 个 基 于 2D 激 光 雷 达 使 用 RBPF（Rao-Blackwellized Particle Filters）算法完成二维栅格地图构 建的 SLAM 算法。 优点：gmapping 可以实时构建室内环境地图，在小场景中计 算量少，且地图精度较高，对激光雷达扫描频

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS求助geometry_msgs/PoseStamped

				
			

			

				

					Liugr80的博客
				

				

					07-20
					
					139
					
				

			

		

		

			
				
我想手动设置一个具体的目标点，请问后面的具体数据应该怎么填写？

			
		

	





	

		

			

				
					
move_base下的一些指令

				
			

			

				

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					11-27
					
					1931
					
				

			

		

		

			
				
命令行发布一条前进指令

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \ '{header: {frame_id: "map"},pose: {position:{x: 1.0,y: 0,z: 0},orientation: {x: 0,y: 0,z: 0,w: 1}}}'

需要解释一下：
（1）这条指令是发布在/m...

			
		

	





	

		

			

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基于ROS2的fast-lio2定位算法跑数据集的视频

				
			

			

				

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ROS----ros_comm:从今天起，每天看一小时的ROS源代码，写写笔记和注释-源码时代

				
			

			

				

					03-24
				

			

		

		

			
				
 ros_comm是ROS中的一个metapackage，它主要包括了ROS通信相关（计算图尺度）的package，其中节点，主题，服务，参数 具体有： 客户端库（./clients）：roscpp，rospy c ++和python两个版本的API 通信查看工具（./...

			
		

	





	

		

			

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3d_navigation-hydro-devel_ROS_3d导航_

				
			

			

				

					10-03
				

			

		

		

			
				
MoveBase节点是ROS中常用的一个运动控制节点，它集成了路径规划和运动控制，能够处理从目标点到目标点的导航任务。  在ROS的3D导航中，传感器数据的处理也非常重要。例如，RGB-D相机（如Kinect或RealSense）可以提供...

			
		

	





	

		

			

				
					
noshluk2_ROS2-Self-Driving-Car-AI-using-OpenCV.zip

					
最新发布

				
			

			

				

					06-16
				

			

		

		

			
				
本文档包名为“noshluk2_ROS2-Self-Driving-Car-AI-using-OpenCV.zip”，从标题和描述信息来看，该压缩包主要涉及ROS 2（Robot Operating System 2）与自动驾驶汽车人工智能技术，结合了OpenCV（开源计算机视觉库）...

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS获取目标点导航完成状态（rospy）

				
			

			

				

					Moresweet 猫甜
				

				

					09-01
					
					1855
					
				

			

		

		

			
				
一种常见的方法是使用ROS的Action服务器（Action Server）和Action客户端（Action Client）来监视导航的状态。话题消息的状态字段（status）可以有多种不同的取值，每个取值表示不同的导航状态。可以根据你的应用程序需求来监视这些状态，以确定导航任务的进展和结果。方法来等待导航完成，并检查返回的结果来确定导航是否成功完成。，对于导航完成情况的状态可以使用Action的客户端实现，需要导入。6：PREEMPTING（正在中断） - 导航目标正在被中断。

			
		

	





	

		

			

				
					
使用move_base进行路径规划

				
			

			

				

					爱学习的草莓熊
				

				

					03-10
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
本文所实现的效果来自《ROS入门实例》，对初学者会有一定帮助。

move_base是ROS环境下一个重要的功能包，可以使机器人在指定框架内移动到目标位置，是实现后续导航功能的基础，很多人想学习gmapping在ROS下的使用，那么，可以先看看move_base这个包的使用方法，此处使用模拟机器人turtlebot在仿真环境下测试move_base包的功能，不需要实体机器人。

1、确保catki...

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS导航小车0 代价地图（仅作个人记录）

				
			

			

				

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					12-02
					
					4355
					
				

			

		

		

			
				
costmap

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS探索总结（十四）——move_base（路径规划）

					
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在上一篇的博客中，我们一起学习了ROS定位于导航的总体框架，这一篇我们主要研究其中最重要的move_base包。

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS探索总结（十三）（十四）（十五）——导航与定位框架 move_base（路径规划） amcl（导航与定位）

				
			

			

				

					GarfieldEr007的专栏
				

				

					04-23
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
ROS探索总结（十三）——导航与定位框架


导航与定位是机器人研究中的重要部分。
        一般机器人在陌生的环境下需要使用激光传感器（或者深度传感器转换成激光数据），先进行地图建模，然后在根据建立的地图进行导航、定位。在ROS中也有很多完善的包可以直接使用。
        在ROS中，进行导航需要使用到的三个包是：
      （1） move_base：根据参照的消息进行

			
		

	





	

		

			

				
					
ros 有用的调试指令

				
			

			

				

					feidaji的博客
				

				

					09-16
					
					431
					
				

			

		

		

			
				
1. 往move_base 中发布目标点坐标，导航

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \ '{header: {frame_id: "map"},pose: {position:{x: -1.28911646366 ,y: 1.25881594308 ,z: 0.138},orientation: {x: ...

			
		

	





	

		

			

				
					
Rospy的官方教程代码讲解（四）服务

				
			

			

				

					北方诸哲的学习笔记
				

				

					04-09
					
					4168
					
				

			

		

		

			
				
Rospy的官方教程代码讲解（四）服务与参数



Rospy的官方教程代码讲解（四）服务与参数
服务
服务端
客户端


参数


日记性质的东西







服务

服务（services）是节点之间通讯的另一种方式。服务允许节点发送请求（request） 并获得一个响应（response） 
具体的概念和命令行应用请参见wiki 
直接看代码：



服务端



# 首先在AddTwoI...

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS使用rospy.loginfo()出现“WARNING: cannot load logging configuration file, logging is disabled”的解决方案

				
			

			

				

					乐小树的博客
				

				

					08-05
					
					6640
					
				

			

		

		

			
				
问题简介
好友运行ROS，想使用rospy.loginfo来打印日志，虽然我们都知道可以直接使用logging来配置，不一定需要用ROS的，但是还是想试试，结果我的环境是Ubuntu 18.04 melodic的ROS版本没有遇到这个问题，但是他的是Ubuntu 16.04 Kinetic就遇到了这个问题“WARNING: cannot load logging configuration fil...

			
		

	





	

		

			

				
					
ROS云课两点巡逻

				
			

			

				

					03-11
				

			

		

		

			
				
### ROS 云课堂实现两点间自动巡逻

在机器人操作系统(ROS)环境下，创建一个简单的节点来实现在两个指定位置之间的自主巡逻是一项常见的任务。为了完成这一目标，通常会涉及到导航堆栈的应用以及编写自定义逻辑以循环访问预设的目标点。

对于具体实施，可以采用`move_base`包作为基础框架的一部分[^1]。此包提供了全局路径规划和局部避障的能力，允许机器人安全地移动到给定的目的地坐标。下面是一个简化版的例子，展示了如何设置这样的巡逻行为：

#### 创建巡逻节点

首先，在Python脚本中导入必要的库并初始化ROS节点:

```python
import rospy
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal
import actionlib
from geometry_msgs.msg import PoseWithCovarianceStamped, Quaternion
from tf.transformations import quaternion_from_euler


def goal_pose(pose):  
    goal_pose = MoveBaseGoal()
    goal_pose.target_pose.header.frame_id = 'map'
    goal_pose.target_pose.pose.position.x = pose[0][0]
    goal_pose.target_pose.pose.position.y = pose[0][1]
    goal_pose.target_pose.pose.orientation.w = 1.0
    
    return goal_pose
```

接着设定要巡访的位置列表，并通过action client发送这些目标至`move_base`服务器:

```python
if __name__ == '__main__':
    rospy.init_node('patrol')

    points = [[(-2,-2),(0,0)], [(2,2), (0,0)]]

    client = actionlib.SimpleActionClient('move_base',MoveBaseAction)
    client.wait_for_server()

    while not rospy.is_shutdown():
        for point in points:
            goal = goal_pose(point)
            client.send_goal(goal)
            client.wait_for_result()
```

上述代码片段展示了一个基本结构用于控制机器人按照预定路线执行巡逻操作。这里假设地图已经建立好并且已知起点与终点的具体坐标；实际应用时可能还需要考虑更多细节如姿态调整、误差处理等[^2]。

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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              成就一亿技术人!
            

            

              拼手气红包6.0元
            

          

        

        

          

            还能输入1000个字符
          

          

             
          

          

            

              红包
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              表情包
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