树莓派 ROS 学习（二）小乌龟 turtlesim
目錄
創(chuàng)建catkin工作空間
小烏龜turtlesim節(jié)點
啟動節(jié)點
turtlesim節(jié)點
turtlesim 話題與消息
查看話題的消息類型
查看消息類型的具體內(nèi)容
查看話題的值
改變背景顏色
獲取參數(shù)列表
?獲取參數(shù)值
修改顏色
控制烏龜運動
通過發(fā)布話題控制烏龜運動
通過鍵盤控制烏龜運動
通過服務(wù)控制烏龜?shù)囊苿?/p>
上次安裝成功ROS之后，先確認一下ROS的安裝環(huán)境正確：
env | grep ROSresult:
ROS_VERSION=1 ROS_PYTHON_VERSION=3 ROS_PACKAGE_PATH=/opt/ros/noetic/share ROSLISP_PACKAGE_DIRECTORIES= ROS_ETC_DIR=/opt/ros/noetic/etc/ros ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 ROS_ROOT=/opt/ros/noetic/share/ros ROS_DISTRO=noetic創(chuàng)建catkin工作空間
其實就是創(chuàng)建一個文件夾，然后在這個文件夾下，我們可以生成或者修改現(xiàn)有的catkin工作空間。輸入以下命令就可以創(chuàng)建catkin工作空間：
mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin_ws/src catkin_init_workspace注意這個時候其實工作空間是空的，但是還是可以編譯它：
cd ~/catkin_ws/ catkin_make在這一步之后最好是可以加載在devel文件夾下的源文件 setup.bash，也可以一步到位直接在.bashrc里面加入加載源文件的命令，這樣不用每次都加載一遍：
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc使用以下命令確認源文件加載成功：
echo $ROS_PACKAGE_PATH輸出應(yīng)該為：
?這里 ubuntu是安裝時的用戶名，上一篇安裝ubuntu桌面版的時候默認用戶名就是ubuntu了。
小烏龜turtlesim節(jié)點
啟動節(jié)點
首先打開一個終端窗口，輸入以下命令啟動ROS節(jié)點管理器：
roscore結(jié)果為：
然后再打開一個終端（不要關(guān)閉當(dāng)前窗口），運行以下命令：
rosrun turtlesim turtlesim_node執(zhí)行輸出類似：
然后會彈出turtlesim的界面如圖：
然后將這幾個終端最小化，記得不要關(guān)閉這兩個終端。
turtlesim節(jié)點
新打開一個終端，輸入如下命令找出所有的活動節(jié)點：
rosnode list輸出如下：
這里可以看到我們已經(jīng)成功啟動了 /turtlesim 節(jié)點。
如果需要查看turtlesim節(jié)點發(fā)布的話題、訂閱話題和服務(wù)等內(nèi)容，可以輸入：
rosnode info /turtlesim結(jié)果如圖：
在publications下面可以看到，/turtlesim 發(fā)布了兩個話題： /turtle1/color_sensor 和 /turtle1/pose, 分別控制了烏龜界面的北京顏色和烏龜在界面上的位置坐標(biāo)，它們的消息類型分別是 [turtlesim/Color] 和 [turtlesim/Pose] 。
在Subscriptions下面可以看到 /turtlesim 訂閱了一個未知類型的話題 turtle1/cmd_vel
turtlesim 話題與消息
輸入如下命令來查看 /turtlesim 的話題：
rostopic list輸出結(jié)果為：
查看話題的消息類型
輸入 rostopic type 命令查看話題類型，例如：
rostopic type /turtle1/color_sensor?輸出結(jié)果為：
turtlesim/Color 為 /turtle1/color_sensor這一話題的消息類型 （ROS消息類型命名格式：[package name]/[message type]
查看消息類型的具體內(nèi)容
剛剛看到話題 /turtle1/color_sensor 的消息類型為 turtlesim/Color ， 可以通過 rosmsg shw命令來查看它的具體內(nèi)容：
rosmsg show turtlesim/Color?輸出結(jié)果為：
也就是說這里使用 unit8 來表示背景的RGB顏色。
查看話題的值
比如說想要查看背景的RGB顏色，或者小烏龜?shù)奈恢?#xff0c;可以用 rostopic echo 命令，例如：
rostopic echo /turtle1/color_sensor終端會持續(xù)輸出如圖：
直到按下 Ctrl+C才會停止。
改變背景顏色
獲取參數(shù)列表
通過rosparam list 命令獲取 /turtlesim 節(jié)點的參數(shù)列表：
rosparam list輸出為：
?獲取參數(shù)值
通過 rosparam get / 命令獲得參數(shù)服務(wù)器上所有參數(shù)的數(shù)值：
rosparam get /輸出結(jié)果為：
?注意這里的RGB數(shù)值和之前用 rostopic echo [topic name] 得到的數(shù)值相同。
修改顏色
通過 rosparam set 可以修改顏色:
rosparam set turtlesim/background_b 0 rosparam set turtlesim/background_g 0 rosparam set turtlesim/background_r 255 rosservice call /clear可以看到背景變成了紅色：
控制烏龜運動
紅色的背景感覺有點刺眼，這里我關(guān)閉了之前的 turtlesim節(jié)點并結(jié)束了roscore 節(jié)點管理器。這里重新啟動一下：
在終端一中運行：
roscore在第二個終端中運行：
rosrun turtlesim turtlesim_node得到：
?（每次還都是不一樣的小烏龜）
通過發(fā)布話題控制烏龜運動
之前提到 /turtlesim 節(jié)點訂閱了一個位置類型的話題 turtle1/cmd_vel，這里先用 rostopic type來確定一下這個話題的消息類型，在一個新的終端窗口中運行如下命令：
rostopic type /turtle1/cmd_vel得到：
?運行如下命令確定該消息的數(shù)據(jù)格式：
rosmsg show geometry_msgs/Twist得到輸出：
可以看到我們可以規(guī)定的是烏龜?shù)木€速度和角速度，這里要注意在二維空間中，允許的運動是沿 x 方向的直線運動或者是沿 z （垂直于電腦屏幕）的旋轉(zhuǎn)運動。比如說：規(guī)定線速度為 2m/s, 角速度為 1.8?rads/s，那么命令如下：
rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -r 1 -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'需要一個穩(wěn)定的頻率為1Hz的指令流才能保持移動狀態(tài)。我們可以使用rostopic?pub?-r命令來發(fā)布源源不斷的命令，1 代表 1Hz 的 速度指令發(fā)布頻率。可以看到命令發(fā)布之后小烏龜開始做圓周運動：
通過 Ctrl+C停止圓周運動
通過鍵盤控制烏龜運動
在上面控制烏龜做圓周運動的終端重，輸入以下命令：
rosrun turtlesim turtle_teleop_key?命令執(zhí)行后顯示：
然后就可以通過鍵盤的方向鍵來控制烏龜運動，方向鍵上下控制前后移動，左右控制移動方向：（注意這里需要活躍界面為這個終端窗口，而不是小烏龜?shù)娘@示界面，如果鼠標(biāo)電機小烏龜?shù)娘@示界面 turtlesim 窗口，然后再用鍵盤控制，將不可用。）
?
結(jié)束后可以按q退出鍵盤控制。
通過服務(wù)控制烏龜?shù)囊苿?/h3>
首先通過 /turtle1/Pose 話題來獲得烏龜?shù)奈恢眯畔?#xff1a;
執(zhí)行：
rostopic type /turtle1/pose?得到輸出為：
然后執(zhí)行：
rosmsg show turtlesim/Pose?輸出：
然后可以通過以下命令得到烏龜?shù)奈恢米鴺?biāo)、方位角度（theta）和速度參數(shù)：
rostopic echo /turtle1/Pose輸出為：?
?
這里需要注意這個小烏龜?shù)脑c在 TurtleSim 窗口的左下角。
然后我們就可以實用 rosservice 來移動烏龜，格式為： rosservice call <service name><service arguments>
比如服務(wù) /turtle1/teleport_absolute 可以控制絕對位置的移動，這一服務(wù)的 service arguments 包含 x，y 坐標(biāo)和方位角。例如將烏龜移動到絕對坐標(biāo) [1, 1] ，方位角為0，那么運行以下命令：
rosservice call /turtle1/teleport_absolute 1 1 0執(zhí)行結(jié)果如圖：
可以看到烏龜移動到了絕對坐標(biāo) [1, 1] 的位置，并且頭朝向是方位角為0的位置。
服務(wù) /turtle1/teleport_relative?可以控制相對位置的移動，這一服務(wù)的 service arguments 包含移動距離和角度。例如將烏龜從絕對坐標(biāo) [1, 1] 移動到絕對坐標(biāo) [2, 1] ，那么相對位置移動了1，角度為 0 。運行以下命令：
rosservice call /turtle1/teleport_relative 1 0運行結(jié)果如下圖：
?
可以看到完成了相對位置的移動。大家也可以自己改變這兩個服務(wù)的角度或者位移量（坐標(biāo)值）來看看不同的數(shù)值對小烏龜位置的影響。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的树莓派 ROS 学习（二）小乌龟 turtlesim的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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