文章目录

• turtlesim 和 rqt 介绍
• 1. 安装turtlesim
• 2. 启动turtlesim
• 3. 使用turtlesim
• 4. 安装rqt
• 5. 使用rqt
• • 5.1 使用 spawn 服务
  • 5.2 使用 set_pen 服务
• 6. 重映射
• 7. 关闭turtlesim

turtlesim 和 rqt 介绍

Turtlesim 是一个用于学习 ROS 2 的轻量级模拟器。它说明了 ROS 2 在最基本的层面上做了什么，让你了解你以后将用真实的机器人或机器人仿真做什么。

rqt 是 ROS 2 的 GUI 工具。在 rqt 中所做的一切都可以在命令行上完成，但它提供了一种更简单、更用户友好的方式来操作 ROS 2 元素。

本教程涉及核心 ROS 2 概念，例如节点(nodes)、主题(Topic)和服务(Service)的分离。所有这些概念将在后面的教程中详细说明；现在，您只需设置工具并感受一下。

1. 安装turtlesim

sudo apt update \
&& sudo apt install ros-humble-turtlesim

查看安装的包（package）内都有哪些可执行程序：

ros2 pkg executables turtlesim

输出应该如下

turtlesim draw_square
turtlesim mimic
turtlesim turtle_teleop_key
turtlesim turtlesim_node

2. 启动turtlesim

ros2 run turtlesim turtlesim_node

在终端中会有两行输出

[INFO] [1678781043.125249864] [turtlesim]: Starting turtlesim with node name /turtlesim
[INFO] [1678781043.133937306] [turtlesim]: Spawning turtle [turtle1] at x=[5.544445], y=[5.544445], theta=[0.000000]

第一行显示名称，第二行显示的是turtle的坐标

3. 使用turtlesim

打开一个新的终端，运行键盘控制程序：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

这个新启动的节点将控制刚才打开的第一个节点，也就是在步骤2.中打开的turtlesim节点。此时您应该打开了三个窗口：一个运行 turtlesim_node 的终端，一个运行 turtle_teleop_key 的终端和 turtlesim 窗口。

使用键盘上的方向键来控制乌龟。它将在屏幕上移动，用它附带的 "笔 "画出它到目前为止所走过的路。
上、下、左、右四个方向键分别对应前进、后退、逆时针旋转、顺时针旋转。

按一个方向键只会使乌龟移动一小段距离，然后停止。
这是因为现实中，你不希望机器人继续执行指令，例如，如果操作者与机器人失去联系。

字母键E、R、T、G、B、V、C、D分别对应旋转后乌龟的头的朝向：左上、上、右上、右、右下、下、左下、左。按F是停止旋转。

可以再打开一个终端，分别输入以下四条命令来查看这些节点（nodes）和他们相关的 services，topics 和 actions

ros2 node list

ros2 topic list

ros2 service list

ros2 action list

在后面的教程中，你会学到更多关于 nodes, services，topics 和 actions 这些概念的知识。本教程的目标只是对turtlesim有一个大致的了解。

接下来我们将使用rqt（ROS 2的一个图形用户界面）来仔细观察服务。

4. 安装rqt

bash的话输入：

sudo apt update \
&& sudo apt install ~nros-humble-rqt*

zsh如果不解决通配符问题，用上面的命令会报错，所以可以使用下面这条命令

sudo apt update \
&& sudo apt install "~nros-humble-rqt*"

安装完成后输入

rqt

启动rqt

5. 使用rqt

第一次打开rqt，窗口会空白没有内容

点击菜单栏中的 Plugins -> Services -> Service Caller

rqt可能需要一些时间来自己定位所有的插件。
如果你点击了插件，但没有看到服务或任何其他选项，你应该关闭rqt，在终端输入
rqt --force-discover 命令。

点击Service下拉列表左边的刷新按钮，确保你的turtlesim节点的所有服务都可用。

然后点击Service下拉列表，选择 /spawn 服务

5.1 使用 spawn 服务

让我们用rqt来调用/spawn服务。你可以从它的名字中猜到，/spawn将在turtlesim窗口中创建另一只乌龟。

给新的乌龟一个独特的名字，比如turtle2，双击表达式栏中的空单引号。你可以看到这个表达式对应的是名字的值，并且是字符串类型。

输入新的坐标让乌龟产卵，比如x = 1.0和y = 1.0。

如果你试图生成一个与现有乌龟同名的新乌龟，例如turtle1，
你会在运行turtlesim_node的终端得到一个错误信息如下：
[ERROR] [turtlesim]: A turtle named [turtle1] already exists

要生成turtle2，你必须通过点击rqt窗口右上方的Call按钮来调用该服务。

你会看到一只新的乌龟（同样是随机设计的）在你输入的x和y的坐标上产生。

如果你在rqt中刷新服务列表，你也会看到现在除了/turtle1/…，还有与新龟有关的服务，/turtle2/…。

5.2 使用 set_pen 服务

现在让我们使用 /set_pen 服务给turtle1设置一个独特的笔。

如图所示，r、g和b的值在0到255之间，它们将设置turtle1画笔的颜色，width则设置线条的宽度。为了让turtle1画出一条明显的红线，把r的值改为255，宽度的值改为5。不要忘记在更新数值后调用服务。

如果你回到turtle_teleop_key运行的终端，按下方向键，你会看到turtle1的笔已经改变。

你可能已经注意到，没有办法移动 turtle2。你可以通过将turtle1的cmd_vel主题重新映射到turtle2上来实现这一目的。

6. 重映射

打开一个新的终端，运行这条命令：

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

现在你可以在这个终端通过方向键移动Turtle2，而在另一个运行Turtle_teleop_key的终端移动Turtle1。

7. 关闭turtlesim

要关闭turtlesim，你可以在turtlesim_node终端输入Ctrl + C，在teleop终端输入q。