线速度和角速度

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线速度:

圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来度量。若物体由M向N运动,某时刻t经过A点。为了描述经过A点附近时运动的快慢,可以从此刻开始,取一段很短的时间△t,物体在这段时间内由A运动到B,通过的弧长为△L。比值△L/△t反映了物体运动的快慢,叫做线速度,用v表示,即v=△L/△t。

 

角速度:

一个以弧度为单位的圆(一个圆周为2π,即:360度=2π),在单位时间内所走的弧度即为角速度。公式为:ω=Ч/t(Ч为所走过弧度,t为时间)ω的单位为:弧度每秒 。

### 使用 `rqt_plot` 绘制机器人线速度角速度曲线 在 ROS 中,`rqt_plot` 是一种强大的工具,用于实时监控绘制话题中的数值变化。要使用它来绘制机器人的线速度 (`linear velocity`) 角速度 (`angular velocity`) 曲线,可以通过以下方法实现。 #### 启动必要的节点服务 为了能够成功绘制度量数据,首先需要确保有相应的消息发布到目标话题上。通常情况下,这些数据可能通过 `/cmd_vel` 或其他自定义话题发布出来。以下是具体操作: 1. **启动核心服务** 需要在终端中先运行 `roscore` 来初始化 ROS 的通信框架: ```bash roscore ``` 2. **启动发布器节点** 如果尚未存在一个正在发布的节点,则需手动创建并启动该节点以模拟发送命令给机器人控制器的消息流。例如,假设有一个名为 `publish_node.py` 的脚本负责向 `/cmd_vel` 发布 Twist 类型的信息: ```bash rosrun package_name publish_node ``` 这里替换实际包名及对应文件路径[^5]。 3. **调用 rqt_plot 工具** 接下来,在另一个新的终端窗口执行下面这条指令打开图形界面程序 `rqt_plot` 并指定所需观察的话题字段作为参数传入: ```bash rosrun rqt_plot rqt_plot /cmd_vel/linear/x:/cmd_vel/angular/z ``` 上述例子表示同时追踪两个维度上的动态趋势——即 X 轴方向上线性位移速率的变化情况以及围绕 Z 轴旋转角度改变的速度状况[^4]^。 #### 解读结果图象 一旦上述配置完成之后,应该可以看到一张图表显示随着时间推移而不断更新的两条轨迹线条分别代表了所选属性当前瞬时值的状态演变过程。每条线上任意一点的高度反映了那一时刻相应物理量的具体大小;横轴则标记着记录下来的各个采样瞬间的时间点位置关系[^3]. ```python import rospy from geometry_msgs.msg import Twist def publisher(): pub = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=10) rospy.init_node('velocity_publisher', anonymous=True) rate = rospy.Rate(10) # 10hz vel_msg = Twist() while not rospy.is_shutdown(): vel_msg.linear.x = random.uniform(-1, 1) vel_msg.angular.z = random.uniform(-1, 1) pub.publish(vel_msg) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: publisher() except rospy.ROSInterruptException: pass ```
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