目錄

創建catkin工作空間

小烏龜turtlesim節點

啟動節點

turtlesim節點

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容

查看話題的值

改變背景顏色

獲取參數列表

?獲取參數值

修改顏色

控制烏龜運動

通過發布話題控制烏龜運動

通過鍵盤控制烏龜運動

通過服務控制烏龜的移動

---

上次安裝成功ROS之后，先確認一下ROS的安裝環境正確：

env | grep ROS

result:

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

創建catkin工作空間

其實就是創建一個文件夾，然后在這個文件夾下，我們可以生成或者修改現有的catkin工作空間。輸入以下命令就可以創建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節點

啟動節點

首先打開一個終端窗口，輸入以下命令啟動ROS節點管理器：

roscore

結果為：

然后再打開一個終端（不要關閉當前窗口），運行以下命令：

rosrun turtlesim turtlesim_node

執行輸出類似：

然后會彈出turtlesim的界面如圖：

然后將這幾個終端最小化，記得不要關閉這兩個終端。

turtlesim節點

新打開一個終端，輸入如下命令找出所有的活動節點：

rosnode list

輸出如下：

這里可以看到我們已經成功啟動了 /turtlesim 節點。

如果需要查看turtlesim節點發布的話題、訂閱話題和服務等內容，可以輸入：

rosnode info /turtlesim

結果如圖：

在publications下面可以看到，/turtlesim 發布了兩個話題： /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，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容：

rosmsg show turtlesim/Color

?輸出結果為：

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，或者小烏龜的位置，可以用 rostopic echo 命令，例如：

rostopic echo /turtle1/color_sensor

終端會持續輸出如圖：

直到按下 Ctrl+C才會停止。

改變背景顏色

獲取參數列表

通過rosparam list 命令獲取 /turtlesim 節點的參數列表：

rosparam list

輸出為：

?獲取參數值

通過 rosparam get / 命令獲得參數服務器上所有參數的數值：

rosparam get /

輸出結果為：

?注意這里的RGB數值和之前用 rostopic echo [topic name] 得到的數值相同。

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，這里我關閉了之前的 turtlesim節點并結束了roscore 節點管理器。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）

通過發布話題控制烏龜運動

之前提到 /turtlesim 節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據格式：

rosmsg show geometry_msgs/Twist

得到輸出：

可以看到我們可以規定的是烏龜的線速度和角速度，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）的旋轉運動。比如說：規定線速度為 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]'

需要一個穩定的頻率為1Hz的指令流才能保持移動狀態。我們可以使用rostopic?pub?-r命令來發布源源不斷的命令，1 代表 1Hz 的 速度指令發布頻率。可以看到命令發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，而不是小烏龜的顯示界面，如果鼠標電機小烏龜的顯示界面 turtlesim 窗口，然后再用鍵盤控制，將不可用。）

?

結束后可以按q退出鍵盤控制。

通過服務控制烏龜的移動

首先通過 /turtle1/Pose 話題來獲得烏龜的位置信息：

執行：

rostopic type /turtle1/pose

?得到輸出為：

然后執行：

rosmsg show turtlesim/Pose

?輸出：

然后可以通過以下命令得到烏龜的位置坐標、方位角度（theta）和速度參數：

rostopic echo /turtle1/Pose

輸出為：?

?

這里需要注意這個小烏龜的原點在 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 /turtle1/teleport_absolute 可以控制絕對位置的移動，這一服務的 service arguments 包含 x，y 坐標和方位角。例如將烏龜移動到絕對坐標 [1, 1] ，方位角為0，那么運行以下命令：

rosservice call /turtle1/teleport_absolute 1 1 0

執行結果如圖：

可以看到烏龜移動到了絕對坐標 [1, 1] 的位置，并且頭朝向是方位角為0的位置。

服務 /turtle1/teleport_relative?可以控制相對位置的移動，這一服務的 service arguments 包含移動距離和角度。例如將烏龜從絕對坐標 [1, 1] 移動到絕對坐標 [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的角度或者位移量（坐標值）來看看不同的數值對小烏龜位置的影響。

總結

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的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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