ROS实操入门系列(二) 小乌龟操控原理及代码控制小乌龟走圆形路线
Topic通讯概念
Publisher实现
Subscriber实现
小乌龟介绍
调试工具操控小乌龟
代码操控小乌龟
https://www.lanqiao.cn/courses/2947,提供准备好的云主机ros环境,进行实操,课程包括了 Topic 通讯, Service 通讯,ROS 自定义消息,URDF可视化,TF坐标转换等技术要点。每个技术点都会结合例子先把原理讲解清楚,为了达到学以致用的目的,我们会再进行知识拓展,针对每个技术点实现对应的生动有趣的需求,保证学完后会有很大的收获。
Topic通讯概念
ros整个框架下,我们开发大量的节点,节点间需要有数据的交互,数据该如何交互,这个是ROS要解决的问题,也是核心问题。多个Node节点都需要到ROS Master进行注册。每个Node完成自己的功能逻辑。有的时候Node和Node间需要有数据的传递,这个时候ROS提供了Topic通讯机制。

Node间进行通讯,其中发送消息的一方,ROS将其定义为 Publisher(发布者) ,将接收消息的一方定义为 Subscriber(订阅者) 。考虑到消息需要广泛传播,ROS没有将其设计为点对点的单一传递,而是由 Publisher 将信息发布到 Topic(主题) 中,想要获得消息的任何一方都可以到这个 Topic 中去取数据。

Publisher实现
创建发布者:publisher = rospy.Publisher(topic_name, String, queue_size=1000) 第一个参数为topic名称,第二个参数为发 布的消息类型,第三个参数为tipic中消息队列最多的数量。(ros编码环境参考上一章)

  1. 通过rostopic工具进行调试发布者 (也可以通过rqt_topic进行调试)

		查看所有的主题  rostopic list


Subscriber实现

  1. 创建订阅者: rospy.Subscriber(topic_name, String, topic_callback), topic_callback实现订阅回调




调试订阅者
查询主题所需要的数据类型  rostopic type /my_topic
打印出 std_msgs/String
模拟发布数据
  rostopic pub topic名称 topic数据类型 topic数据 参数
  rostopic pub /my_topic std_msgs/String hello_aaa -r 1

运行上面的Subscriber代码,打印出主题订阅到的信息

同时运行Subscriber和Publisher,完成进行数据的发布和订阅

rosrun hello_topic publisher.py
rosrun hello_topic subscriber.py 

小乌龟介绍
启动小乌龟模拟器节点

rosrun turtlesim turtlesim_node

启动小乌龟键盘输入节点 ,启动完成后,可以通过键盘输入操控小乌龟移动。键盘操控时,光标一定要在命令行上。

rosrun turtlesim turtle_teleop_key



小乌龟操控原理

(1) 小乌龟启动过程中,我们启动了两个节点:turtlesim_node和turtle_teleop_key 。可以通过命令查看当前的启动的节点:

rosnode list

(2) 通过rosnode命令可以查看小乌龟节点 /turtlesim节点的详情

rosnode info /turtlesim
----------------------------------------------
rosnode info命令可以查看当前节点的一些信息
Publications:此节点上定义的发布者
Subscriptions:此节点上定义的订阅者
Services:此节点上定义的服务
进程id,占用的网络端口
Connections: 此节点和其他节点间的连接信息

(3) 同理,我们也可以通过rosnode info查询控制节点 /teleop_turtle节点的信息

	rosnode info /teleop_turtle 




(4) 现在我们大致可以搞清楚一些通讯的关系:
/teleop_turtle节点存在一个发布者,往/turtle1/cmd_vel主题中发布数据。
/turtlesim节点存在一个订阅者,去/turtle1/cmd_vel主题中获取数据

(5) 可视化工具查询节点关系(rqt_graph工具提供了可视化的工具方便我们查看这种节点间的关系)

	rosrun rqt_graph rqt_graph 
	----------------------------------------
	图像显示:/teleop_turtle通过主题/turtle1/cmd_vel给/turtlesim进行数据传递。
	/teleop_turtle为具备Publisher功能的节点。
	/turtlesim为具备Subscriber功能的节点。
	/turtle1/cmd_vel为publisher和subscriber通讯的主题。

代码操控小乌龟

  1. 开启节点,调用窗口

至此小乌龟操控就到这里了,有问题请多指正。互相学习、共同努力,期待我的下一篇文章

https://www.lanqiao.cn/courses/2947,提供准备好的云主机ros环境,进行实操,课程包括了 Topic 通讯, Service 通讯,ROS 自定义消息,URDF可视化,TF坐标转换等技术要点。每个技术点都会结合例子先把原理讲解清楚,为了达到学以致用的目的,我们会再进行知识拓展,针对每个技术点实现对应的生动有趣的需求,保证学完后会有很大的收获。