小乌龟运动控制-1 小乌龟划圆圈

Chance Z

已于 2025-05-09 16:55:27 修改

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分类专栏： ROS机器人开发与实践文章标签：机器人自动驾驶人工智能

于 2024-08-26 22:30:16 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yechen1/article/details/141574602

前言

本教程将教会你如何使用Python编写ROS小海龟节点来画圆。我们将使用ROS机器人操作系统也可通过改变机器人话题进行演示。通过本教程，你将学习到如何使用ROS的基本概念和Python编程来控制机器人进行简单的绘图。

一、准备工作

在开始之前，请确保你已经安装了ROS和ROS机器人的相关软件。如果你还没有安装，可以参考ROS的官方文档来进行安装。或者使用我的机器人即可。

下表展示了实现“ROS小海龟画圆Python”的整体流程：

步骤	描述
1	创建ROS工作空间
2	创建ROS包和节点
3	编写Python代码
4	运行ROS节点

下面我们将逐步介绍每个步骤需要做的事情以及相应的代码。

基本理解：

启动小乌龟节点：

rosrun turtlesim turtlesim_node

在这里插入图片描述
启动小乌龟按键控制：

roscar@roscar-virtual-machine:~/roscar_ws$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key 
Reading from keyboard
---------------------------
Use arrow keys to move the turtle. 'q' to quit.

此时可以通过箭头控制小乌龟移动。

我们通过list查看相关的话题：

roscar@roscar-virtual-machine:~/roscar_ws$ rostopic list 
/rosout
/rosout_agg
/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose

这些话题（Topics）是 ROS（机器人操作系统）中用于通信的通道，下面为你介绍它们的作用。

`/rosout` 和 `/rosout_agg`

/rosout 是 ROS 的日志系统话题，所有节点的屏幕输出消息（如调试信息、警告、错误等）都会发布到这个话题上，方便集中管理和查看节点运行时的各种输出信息。
/rosout_agg 是 /rosout 的聚合版本，它会将 /rosout 上的消息进行聚合处理后再发布，一般用于减少网络流量，提高日志收集的效率。

`/turtle1/cmd_vel`

这是 turtle_sim 仿真环境中的一个话题，用于接收控制海龟运动的速度指令。消息类型通常是 geometry_msgs/Twist，该消息包含线速度和角速度信息。你可以通过向这个话题发布消息来控制海龟在仿真环境中的运动方向和速度。

`/turtle1/color_sensor`

该话题用于发布海龟的颜色传感器数据，消息类型可能是自定义的，包含海龟当前感知到的颜色信息等，可用于颜色识别相关的任务和算法开发，在仿真环境中模拟了海龟具有颜色感知能力的场景。

`/turtle1/pose`

这个话题用于发布海龟在仿真环境中的位置和姿态信息，消息类型通常是 turtlesim/Pose，包含海龟的 x、y 坐标以及角度（theta）等信息，可用于获取海龟的实时位置，实现路径规划、姿态控制等功能。

在实际使用时，你可以使用 rostopic pub 命令向这些话题发布消息，来控制仿真环境中的海龟或者获取其相关信息。例如：

向 /turtle1/cmd_vel 发布速度指令控制海龟运动：

rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.5" -r 1

roscar@roscar-virtual-machine:~/roscar_ws$ rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 1.0"