ROS机器人编程技术架构命令应用

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简介: ROS机器人编程技术架构命令应用

ROS机器人编程技术架构命令应用

通过对ROS基础操作命令的应用,熟练掌握以下技能:

1、掌握ROS架构中基本功能命令的使用方法;

2、能够运用指令在屏幕上生成两个小乌龟做画圆形运动;

3、能够运用rosbag功能包复现小乌龟画五角星运动;

需要配备的硬件:PC微型计算机.软件:Windows操作系统、Ubuntu18.04、ROS Melodic.

ROS第一个例程——小海龟画圆形

  1. 建立ROS工作空间
    打开Home目录,在空白处右击,点击新建文件夹(New Folder)建立一个文件夹,命名为catkin_ws

在文件夹 catkin_ws 下创建一个文件夹 src,在src目录下右键在终端中打开 ,输入$ catkin_init_workspac 此时,src文件夹中出现CMakeLists.txt文件

CMake 是一个跨平台的自动化建构系统,它使用一个名为 CMakeLists.txt 的文件来描述构建过程,可以产生标准的构建文件,如 Unix 的 Makefile 或Windows Visual C++ 的 projects/workspaces 。文件 CMakeLists.txt 需要手工编写,也可以通过编写脚本进行半自动的生成。CMake 提供了比 autoconfig 更简洁的语法。

2.编译工作空间

在catkin_ws文件夹下打开终端,输入catkin_make。在catkin_ws文件夹里生成build和devel两个文件夹。

  1. 配置环境变量
    设置环境变量是为了让系统知道功能包的位置在哪,以便能找到。确保安装脚本正确地覆盖了工作空间,ROS_PACKAGE_PATH环境变量包含在目录中。
    在catkin_ws路径下终端输入 $ source devel/setup.bash,使系统知道功能包放置在catkin_ws这个工作空间下。查看当前环境变量,终端输入 $ echo $ROS_PACKAGE_PATH
  2. ROS机器人画圆程序的编写
    打开终端,在catkin_ws/src路径下新建my_turtle_package包$ catkin_create_pkg my_turtle_package rospy roscpp
    在my_turtle_package/src 中创建cpp文件 $ gedit draw_circle.cpp
    打开draw_circle.cpp,编写画圆代码:
    #include “ros/ros.h”
    #include<geometry_msgs/Twist.h> //运动速度结构体类型 geometry_msgs::Twist的定义文件

int main(int argc, char *argv[])

{

ros::init(argc, argv, “vel_ctrl”); //对该节点进行初始化操作

ros::NodeHandle n; //申明一个NodeHandle对象n,并用n生成一个广播对象vel_pub

ros::Publisher vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>(“/turtle1/cmd_vel”, 10);

//vel_pub会在主题"/cmd_vel"(机器人速度控制主题)里广播geometry_msgs::Twist类型的数据

ROS_INFO(“draw_circle start…”);//输出显示信息

while(ros::ok())

{

geometry_msgs::Twist vel_cmd; //声明一个geometry_msgs::Twist 类型的对象vel_cmd,并将速度的值赋值到这个对象里面

    vel_cmd.linear.x = 2.0;//前后(+-) m/s
    vel_cmd.linear.y = 0.0;  //左右(+-) m/s
    vel_cmd.linear.z = 0.0;

    vel_cmd.angular.x = 0;
    vel_cmd.angular.y = 0;
    vel_cmd.angular.z = 1.8; //机器人的自转速度,+左转,-右转,单位是rad/s
    vel_pub.publish(vel_cmd); //赋值完毕后,发送到主题"/cmd_vel"。机器人的核心节点会从这个主题接受发送过去的速度值,并转发到硬件体上去执行

    ros::spinOnce();//调用此函数给其他回调函数得以执行(比例程未使用回调函数)
}
return 0;

}

打开CMakeLists.txt $ gedit CMakeLists.txt

在CMakeLists.txt文件中找到##Declare a C++ executable,在这一行的前面添加如下内容:

add_executable(draw_circle src/draw_circle.cpp)

target_link_libraries(draw_circle ${catkin_LIBRARIES})

保存并退出CMakeLists.txt文件。然后在terminal中继续输入如下命令进行编译:

$ cd ~/catkin_ws/

$ catkin_make

编译成功

  1. 启动ROS机器人
    打开第一个终端(terminal),启动ros
    $ roscore
    打开第二个终端(terminal),启动rosnode
    $ rosrun turtlesim turtlesim_node
    打开第三个终端(terminal),启动my_turtle_package节点
    $ cd ~/catkin_ws/
    $ source devel/setup.bash
    $ rosrun my_turtle_package draw_circle

ROS第二个例程——复现小海龟画五角星

  1. 启动海龟模拟器
    打开终端Ctrl+Alt+T,输入下面的指令
    ros2 run turtlesim turtlesim_node

即看到这样的界面

  1. 启动海龟遥控器
    点一下原来的终端输入Ctrl+Shift+T 打开一个新的标签页输入
    ros2 run turtlesim turtle_teleop_key
    你可以看到这样子的界面


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