小乌龟介绍

小乌龟节点启动

1. 启动小乌龟模拟器节点

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rosrun turtlesim turtlesim_node

2. 启动小乌龟键盘输入节点

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rosrun turtlesim turtle_teleop_key

Warning

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。

小乌龟操控原理

1. 节点信息查看

小乌龟启动过程中，我们启动了两个可执行的程序：turtlesim_node和turtle_teleop_key 。可以通过命令查看当前的启动的节点：

Tip

可以查看到启动程序对应的节点/turtlesim和/teleop_turtle

查看小乌龟节点

通过命令可以查看/turtlesim节点的详情

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rosnode info /turtlesim

命令运行后，可以看到以下结果:

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--------------------------------------------------------------------------------
Node [/turtlesim]
Publications: 
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log]
 * /turtle1/color_sensor [turtlesim/Color]
 * /turtle1/pose [turtlesim/Pose]

Subscriptions: 
 * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist]

Services: 
 * /clear
 * /kill
 * /reset
 * /spawn
 * /turtle1/set_pen
 * /turtle1/teleport_absolute
 * /turtle1/teleport_relative
 * /turtlesim/get_loggers
 * /turtlesim/set_logger_level


contacting node http://ubuntu:42049/ ...
Pid: 20218
Connections:
 * topic: /rosout
    * to: /rosout
    * direction: outbound
    * transport: TCPROS
 * topic: /turtle1/cmd_vel
    * to: /teleop_turtle (http://ubuntu:44433/)
    * direction: inbound
    * transport: TCPROS

Note

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

查看控制节点

同理，我们也可以通过rosnode info查询/teleop_turtle节点的信息， 

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rosnode info /teleop_turtle
结果如下:

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Node [/teleop_turtle]
Publications: 
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log]
 * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist]

Subscriptions: None

Services: 
 * /teleop_turtle/get_loggers
 * /teleop_turtle/set_logger_level


contacting node http://ubuntu:44433/ ...
Pid: 20443
Connections:
 * topic: /rosout
    * to: /rosout
    * direction: outbound
    * transport: TCPROS
 * topic: /turtle1/cmd_vel
    * to: /turtlesim
    * direction: outbound
    * transport: TCPROS

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。

2. 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：

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rosrun rqt_graph rqt_graph

Note

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。

调试工具操控小乌龟

1. rqt_publisher模拟数据发送

启动rqt_publisher工具

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rosrun rqt_publisher rqt_publisher

通过图形化配置参数：

2. 通过命令行模拟数据发送

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rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 3.0"

小乌龟坐标系相关

面板

  • 面板的坐标原点在左下脚，即左下角为(0,0)
  • 面板的X轴是自左向右，数值是0开始正向增长
  • 面板的Y轴是自下向上，数值是0开始正向增长
  • 面板的宽度和高度相同，值为11.088899

小乌龟

  • 小乌龟的坐标原点为小乌龟的中心点。

小乌龟移动指令参数

我们通过rostopic命令可以获得小乌龟的移动数据类型为geometry_msgs/Twist

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rostopic type /turtle1/cmd_vel

通过rosmsg命令可以查看数据的详细格式:

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rosmsg show geometry_msgs/Twist

输出的格式为:

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geometry_msgs/Vector3 linear
  float64 x
  float64 y
  float64 z
geometry_msgs/Vector3 angular
  float64 x
  float64 y
  float64 z

Tip

geometry_msgs/Vector3 linear指的是线速度，小乌龟只用到了float64 x，代表着乌龟向前进的线速度

geometry_msgs/Vector3 angular指的是角速度，小乌龟只用到了float64 z，代表着乌龟旋转的角速度