ROS实验，学校作业AAAAAAA

### ROS实验知识点总结 #### 实验内容与结果 ##### 案例一：使用ROS控制小乌龟 **实验背景**： ROS (Robot Operating System) 是一个开源的元操作系统，用于编写机器人软件。本案例主要介绍了如何使用ROS来控制一个虚拟的小乌龟。 **通信前与通信后**： - **通信前**：小乌龟处于静止状态。 - **通信后**：通过ROS发布命令，可以控制小乌龟移动，包括前进、后退、转弯等动作。 **实现步骤**： 1. **启动Turtle图形界面**：通过命令`rosrun turtlesim turtlesim_node`启动小乌龟模拟器。 2. **发布消息**：使用`rostopic pub`命令向`/turtle1/cmd_vel`话题发送速度指令。 - 示例命令：`rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0} angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}"`。 - 此处`-r 10`表示每秒发布10次消息。 3. **观察效果**：小乌龟按照指定的速度移动。 ##### 案例二：话题通信 **实现细节**： - **创建发布者节点**：使用Python或C++编写发布者节点，向特定话题发布消息。 - **创建订阅者节点**：同样使用Python或C++编写订阅者节点，订阅上述话题，并处理接收到的消息。 - **示例**：如果发布者节点向名为`chatter`的话题发送字符串消息，则订阅者节点将监听这个话题，并打印接收到的消息。 **注意事项**： - 确保发布者和订阅者节点使用的topic名称一致。 - 发布者节点和订阅者节点必须在同一个ROS环境中运行。 ##### 案例三：仿真小车 **目标**：设计并实现一个简单的仿真小车系统。 **实现步骤**： 1. **构建小车模型**：在ROS环境中创建小车的物理模型。 2. **编写控制器节点**：编写一个节点，用于控制小车的动作，如前进、后退、转向等。 3. **设置传感器**：为小车添加虚拟传感器，如激光雷达、摄像头等，以便进行环境感知。 4. **仿真测试**：在Gazebo等仿真环境中运行整个系统，观察小车的行为。 **扩展实践**：可以通过自定义消息格式来传递更复杂的数据类型，例如使用`sensor_msgs/Image`来传输图像数据。 ##### launch文件实践 **目的**：编写一个launch文件，使得多个节点能够一起启动。 **示例**： 1. **创建launch文件**：使用XML格式定义launch文件。 2. **添加节点**：在launch文件中添加需要启动的节点信息。 3. **启动launch文件**：使用`roslaunch`命令启动launch文件。 **示例代码**： ```xml ``` 以上launch文件启动了小乌龟模拟器，并同时启动了发布者节点和订阅者节点。 #### 遇到的问题及解决方案 **安装ROS时的问题**： - **解决方案**：更换为国内源，可以有效解决下载速度慢的问题。 **控制小乌龟时的问题**： - **问题描述**：不会使用`tab`键自动补全命令。 - **解决方案**：学习使用`tab`键来自动补全命令，提高效率。 - **问题描述**：消息发布成功但无法订阅。 - **解决方案**：确保在不同的终端窗口中运行发布者和订阅者节点，避免在同一窗口内暂停发布过程导致的问题。 **自定义msg时的问题**： - **问题描述**：CMakeLists.txt文件中的修改错误。 - **解决方案**：仔细检查错误提示，并对照原始代码进行修正。 #### 对课程内容的建议 - **改进点**：希望教师能够在课程开始时明确提供参考教材链接，并突出强调其重要性。 - **实践经验**：通过实际操作，学生能够更好地理解和掌握ROS的基本使用方法，因此建议增加更多的实践环节。 通过本次实验，不仅加深了对ROS基础功能的理解，还锻炼了解决实际问题的能力。