ROS学习——常用图形化工具

(1) rosrun rqt_topic rqt_topic


(2) rosrun rqt_publisher rqt_publisher


(3) rosrun rqt_plot rqt_plot


### ROS图形化界面工具及其使用教程 #### rqt框架简介 rqt 是 ROS 提供的一种灵活的 GUI 软件框架,允许开发者通过插件形式扩展其功能。它支持多种内置工具,例如 `rqt_plot`、`rqt_graph` 和 `rqt_console` 等,这些工具可以帮助用户监控和调试 ROS 系统的状态[^3]。 以下是关于如何安装和使用 rqt 的基本指南: 1. **安装 rqt** 如果您已经安装了 ROS Desktop Full 版本,则无需额外安装 rqt,因为它默认包含在其中。如果未安装,可以执行以下命令: ```bash sudo apt-get install ros-noetic-rqt* ``` 2. **启动 rqt** 启动 rqt 非常简单,在终端输入以下命令即可: ```bash rqt ``` 这将打开 rqt 主窗口,您可以从中加载不同的插件来完成特定任务。 3. **常用插件介绍** - `rqt_graph`: 显示当前 ROS 节点间的连接图。 - `rqt_plot`: 实时绘制指定主题的数据曲线。 - `rqt_console`: 查看节点的日志消息。 - `rqt_image_view`: 展示图像类主题的内容。 #### 自定义 rqt 插件开发 除了使用现成的 rqt 插件外,还可以根据实际需求自行开发新的插件。官方文档提供了详细的指导说明,具体可参考链接[^3]中的相关内容。通常情况下,自定义插件涉及以下几个方面的工作流程: - 创建一个新的 Python 或 C++ 类继承自 `Plugin` 基础类; - 定义 UI 文件(通常是 `.ui` 格式的 Qt Designer 输出文件)并将其加载至程序逻辑中; - 注册新插件以便于被 rqt 发现与加载。 #### Docker环境下运行带GUI的ROS应用实例 当需要在一个隔离环境中测试带有图形界面的应用时,Docker 成为了理想的选择之一。下面展示了一个典型场景下的设置过程——基于 Ubuntu 20.04 构建含 ROS Noetic 的容器,并启用 X11 转发以显示 GUI 应用: ```bash docker run -it \ --env="DISPLAY" \ --env="QT_X11_NO_MITSHM=1" \ --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \ osrf/ros:noetic-desktop-full \ bash ``` 进入容器内部后可以直接调用如 `rviz`, `gazebo` 或者其他任何依赖于桌面环境的服务而不会遇到权限错误等问题[^4]. #### ROS2中的Turtlesim案例分析 对于初学者来说,“turtlesim”无疑是最经典的入门级模拟器之一。借助该资源不仅能够快速熟悉基础概念还能实践编写简单的动作规划算法。这里给出一段利用C++编写的让乌龟沿圆形轨迹运动的小例子[^5]: ```cpp #include "geometry_msgs/msg/twist.hpp" #include "rclcpp/rclcpp.hpp" class DrawCircleNode : public rclcpp::Node { public: explicit DrawCircleNode() : Node("draw_circle") { publisher_ = this->create_publisher<geometry_msgs::msg::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10); timer_ = this->create_wall_timer( std::chrono::milliseconds(500), std::bind(&DrawCircleNode::publish_velocity_command, this)); } private: void publish_velocity_command() const { geometry_msgs::msg::Twist msg; msg.linear.x = 2.0; // 设置线速度为2单位/秒 msg.angular.z = 1.0; // 设置角速度为1弧度/秒 publisher_->publish(msg); } rclcpp::Publisher<geometry_msgs::msg::Twist>::SharedPtr publisher_; rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_; }; int main(int argc, char *argv[]) { rclcpp::init(argc, argv); auto node = std::make_shared<DrawCircleNode>(); rclcpp::spin(node); rclcpp::shutdown(); } ``` 此代码片段展示了如何构建一个持续向 `/turtle1/cmd_vel` 主题发送速度指令的节点,从而使仿真中的海龟能够按照预定路径前进形成闭合圆周。 ---
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