ROS2学习笔记２--介绍小乌龟教程和rqt

Posted 2021-08-01 鸿_H

概要：这篇主要介绍小乌龟教程和rqt

环境：ubuntu20.04,ros2-foxy,vscode

2.1.2介绍小乌龟教程和rqt（原文：https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Turtlesim/Introducing-Turtlesim.html）

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你正阅读的是ros2较老版本(Foxy)，但仍然支持的说明文档．想查看最新版本的信息，请看galactic版本链接（ https://docs.ros.org/en/galactic/Tutorials.html）

介绍小乌龟教程和rqt

目标：安装和使用小乌龟包以及rqt工具，为接下来教程做好准备

课程等级：初级

时长：15min

目录

1.背景
2.预备知识
3.步骤
3.1安装小乌龟包turtlesim
3.2打开小乌龟
3.3使用小乌龟
3.4安装rqt
3.5使用rqt
3.6重映射（多个小乌龟）
3.7关闭小乌龟
4.总结
5.下一步
6.相关内容

1.背景

小乌龟是学习ros2轻量级仿真工具．其可说明ros2绝大部分基础功能，可告诉你接下来在一个真实机器人或者仿真机器人（运行ros2）能做什么有一个基本的认识．

rqt是ros2的一个gui工具． 所做的工作内容可通过rqt命令行实现，但是其只提供一个更简单，更人性化方式去操作ros2．

这节课涉及ros2一些核心概念，例如节点的分离，话题和服务．所有的概念会在后续课程详细展开；这节课，你会简单设置一个这些工具，初步认识上述这些概念．

2.预备知识

之前的配置ros2环境课程（https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Configuring-ROS2-Environment.html），教你如何配置你的环境．

3.步骤

3.1安装小乌龟包turtlesim

老规矩，首先在新打开终端source一下配置文件（环境变量），正如上节课所说的．

根据ros2版本（本教程安装的是foxy版本），安装相应的小乌龟仿真包

linux:

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-turtlesim

检查该安装包：

ros2 pkg executables turtlesim

上面的指令会返回小乌龟仿真包可执行文件列表：

turtlesim draw_square
turtlesim mimic
turtlesim turtle_teleop_key
turtlesim turtlesim_node

3.2打开小乌龟

终端输入如下指令，启动小乌龟仿真：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

仿真窗口中间应该有一个乱爬的小乌龟

在输入指令的终端，可以看见来自节点如下信息：

[INFO] [turtlesim]: Starting turtlesim with node name /turtlesim

[INFO] [turtlesim]: Spawning turtle [turtle1] at x=[5.544445], y=[5.544445], theta=[0.000000]

这里，你会发现默认小乌龟名字是turtle1，以及默认（小乌龟）出现坐标位置

3.3使用小乌龟

新开一个终端并source一次ros2环境变量（个人看法，如果在启动脚本有写ros2环境变量了，没必要再source了）

现在，你启动第一个并且是新的节点去控制小乌龟：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

此时，你有三个窗口是打开运行的：一个终端窗口运行turtlesim_node，一个终端窗口运行turtle_teleop_key 和小乌龟仿真窗口．安排好三个窗口才方便看小乌龟仿真窗口，同时也保证运行turtle_teleop_key终端窗口处于活动状态（也就是把光标单击该终端窗口，并保持在其内部）才能控制小乌龟仿真运动．

使用指定的键盘字母控制小乌龟，它可以在窗口内移动，使用它自带的笔绘制出所经过的轨迹．

注意：
按一下指定的字母仅会让小乌龟移动一小段距离然后就停止．这是由于，实际上，你总不能让机器人持续执行一个指令，例如，控制台跟机器人断开链接情况．

你可以通过下面这些指令来查看这些节点涉及的相关的服务，话题和动作：

ros2 node list
ros2 topic list
ros2 service list
ros2 action list

你将会在接下来的课程学习这些概念，由于本课程的目标只是让你有初步的认识．我们使用rqt（一种ros2图形化界面）去稍微看看服务内容

3.4安装rqt

打开一个新的终端安装rqt和相关的插件：

linux-ubuntu20.04：

sudo apt update
sudo apt install ~nros-foxy-rqt*

运行rqt:

rqt

3.5使用rqt

第一次启动rqt，窗口会变黑（个人表示没有碰到）．不用担心，依次从菜单选择Plugins > Services > Service Caller 就会调用服务出来．

注意：
rqt找到插件可能会化一些时间，如果选择了plugins，但没有看见services或者其他反应，你可以关闭rqt，在终端输入rqt --force-discover指令．

点击一个service左侧的更新按钮，保证仿真小乌龟节点服务都可以在下拉列表中找到

单击service下拉列表，选择/spawn服务

3.5.1试试spawn服务

让我们使用rqt的/spawn服务，你可以从它的名字猜到其会创建另外一个乌龟到小乌龟仿真窗口中．

单击Expression列名字行的单引号位置，输入新乌龟的新名字，如turtle2．你会发现expression列对应的名字参数是string类型．

输入新乌龟的生成的坐标位置，如x = 1.0和 y = 1.0

注意：如果你生成一个新乌龟，名字也与已存在的乌龟相同，默认老乌龟turtle1，运行turtlesim_node时，你会如下报错信息：

[ERROR] [turtlesim]: A turtle named [turtle1] already exists

为了生成turtle2, 你需要单击rqt窗口顶部右侧Call按钮以启动service服务

你会发现一个新乌龟（再次随机设计的）出现在你所定义的坐标位置．

如果你更新service列表，你会发现现在有新的服务关联到新乌龟，除了/turtle1/…之外还有/turtle2/…

3.5.2试试set_pen服务

现在通过/set_pen服务给turtle1设计一个画笔

r,g和b的数值在０到255之间，设置的是乌龟笔的绘制颜色，并且width设置的是线的粗细

设置r值为255,width值为５,乌龟绘制的线就是红色的．更新数据后，别忘了单击call来启动新的服务．

如果你返回正在运行turtle_teleop_node节点的终端，单击按键，你会发现乌龟１的画笔已发生变化

你已经可能注意到乌龟２没有办法去移动乌龟２.你可以通过映射乌龟１的cmd_vel话题到乌龟２上来完成这件事情

3.6重映射（多个小乌龟）

在新的终端中，source一下ros2，并且输入如下指令：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args --remap turtle1/cmd_vel:=turtle2/cmd_vel

现在你可以在终端窗口激活状态下移动乌龟２了，并且另一终端正在运行乌龟１的turtle_teleop_key也处于激活状态

3.7关闭小乌龟

在运行turtlesim_node终端键盘输入＂ctrl+c＂结束仿真，同时在 teleop 终端输入q退出

4.总结

使用小乌龟仿真和rqt是一个学习ros2核心概念的一个很好方式

5.下一步

既然你已经知道小乌龟仿真和rqt的启动与运行，并且对它们如何工作有了初步了解．下一节课，开始第一个ros2核心概念学习,理解ros2节点．

6.相关内容

这个小乌龟仿真包可以在 ros_tutorials repo（https://github.com/ros/ros_tutorials/tree/foxy-devel/turtlesim）找到

社区贡献的视频演示了本教程所涉及的许多内容．

其他

个人实际运行发现问题：

１）一个乌龟时，控制运动时，发现乌龟只能转动，而不能直线移动；

２）两个乌龟时，映射运动指令输入，都是控制到乌龟１(在乌龟２控制终端输入运动指令，乌龟１偶尔会转动并不像乌龟１控制终端控制乌龟１，一定会动的)，并且都只是转动，而不能移动．乌龟２并没有任何运动．

题外话：

这课程是在等毕业证那十几天搞的，室友问，现在在线翻译这么强大，为啥还在这里瞎折腾呢？我说，我的目地是好好认真看一下，了解一下，自己折腾，目前是我想到最好的办法来获得最佳效果，即使这翻译有点别扭，哈哈哈．

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不积硅步，无以至千里
好记性不如烂笔头
感觉有点收获的话，麻烦大大们点赞收藏哈