代码实践思考：ROS1和ROS2

news2024/11/13 11:26:04

扩展

能否借助人工智能工具将ROS1批量转为ROS2
如何更高效的进行ROS学习

ROS1大量案例直接批处理用智能工具转为ROS2案例

不同版本之间的工具软件直接用智能方式进行代码升级

例如OpenCV之类，一些函数变化，直接用智能工具进行批量代码优化

机器人画圆-ROS1

在ROS 1 (Kinetic) 中，如果你想让 turtlesim 节点中的乌龟画圆，你可以通过编写一个简单的Python脚本来实现。这个脚本将使用ROS的Python客户端库（rospy）来订阅乌龟的位置和速度主题，并发布新的速度命令以使其沿着圆形路径移动。

下面是一个简单的示例代码，展示了如何控制乌龟以圆形轨迹移动。注意，这里我们不会直接订阅乌龟的位置（因为通常画圆不需要实时反馈位置），而是直接计算并发布速度命令。

#!/usr/bin/env python  
  
import rospy  
from geometry_msgs.msg import Twist  
import math  
  
def draw_circle():  
    # 初始化ROS节点  
    rospy.init_node('draw_circle', anonymous=True)  
  
    # 创建一个Publisher，发布到turtlesim的速度控制主题  
    pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)  
  
    # 设置圆的半径（以米为单位）和线速度  
    radius = 2  
    linear_speed = 2 * math.pi * radius / 10  # 假设每10秒完成一圈  
  
    # 设置角速度，使得乌龟能够沿着圆形轨迹移动  
    # 角速度 = 线速度 / 半径  
    angular_speed = linear_speed / radius  
  
    rate = rospy.Rate(10)  # 设置循环的频率  
    while not rospy.is_shutdown():  
        # 创建一个Twist消息  
        move_cmd = Twist()  
  
        # 设置线速度和角速度  
        move_cmd.linear.x = linear_speed  
        move_cmd.angular.z = angular_speed  
  
        # 发布速度命令  
        pub.publish(move_cmd)  
  
        # 按照设定的频率循环  
        rate.sleep()  
  
if __name__ == '__main__':  
    try:  
        draw_circle()  
    except rospy.ROSInterruptException:  
        pass

注意：

这个脚本假定你已经启动了 turtlesim_node 和一个乌龟（比如使用 rosrun turtlesim turtlesim_node 和 rosrun turtlesim turtle_teleop_key 来控制乌龟，但你可以关闭 turtle_teleop_key 以避免冲突）。
圆的半径和线速度可以根据需要进行调整。线速度决定了乌龟移动的速度，而半径决定了圆的半径。
角速度是通过线速度和半径计算得出的，确保乌龟能够沿着圆形轨迹移动。
请确保在运行此脚本之前，ROS环境已经正确设置，并且已经source了相应的setup.bash文件。
你可以通过rostopic echo /turtle1/cmd_vel来查看发布的命令，但请注意，这可能会因为命令的高频发布而难以阅读。

机器人画圆-ROS2

在ROS 2中实现与ROS 1中类似的功能，即控制turtlesim节点中的乌龟画圆，可以通过编写一个Python脚本来完成。在ROS 2中，你会使用rclpy（ROS 2的Python客户端库）来创建节点、发布消息等。

以下是一个简单的ROS 2 Python脚本，用于控制turtlesim中的乌龟以圆形轨迹移动：

import rclpy  
from rclpy.node import Node  
from geometry_msgs.msg import Twist  
import math  
import time  
  
class DrawCircle(Node):  
    def __init__(self):  
        super().__init__('draw_circle')  
        self.publisher_ = self.create_publisher(Twist, '/turtle1/cmd_vel', 10)  
        self.timer_ = self.create_timer(1.0/10.0, self.timer_callback)  # 10 Hz  
  
        # 设置圆的参数  
        self.radius = 2.0  
        self.linear_speed = 2 * math.pi * self.radius / 10  # 每10秒一圈  
        self.angular_speed = self.linear_speed / self.radius  
  
        self.theta = 0.0  
  
    def timer_callback(self):  
        msg = Twist()  
        msg.linear.x = self.linear_speed  
        msg.angular.z = self.angular_speed  
  
        # 如果你想要乌龟以更平滑的方式移动（即不是严格的圆形），可以添加一些角度变化  
        # 但在这个例子中，我们保持线速度和角速度不变以形成完美的圆形  
  
        self.publisher_.publish(msg)  
  
        # 注意：在ROS 2中，我们不需要在每次迭代中都更新theta，因为角速度将自动处理转向  
  
def main(args=None):  
    rclpy.init(args=args)  
    draw_circle = DrawCircle()  
  
    try:  
        rclpy.spin(draw_circle)  
    except KeyboardInterrupt:  
        pass  
    finally:  
        draw_circle.destroy_node()  
        rclpy.shutdown()  
  
if __name__ == '__main__':  
    main()

注意点

初始化ROS 2环境：使用rclpy.init()初始化ROS 2环境，并在结束时使用rclpy.shutdown()清理资源。
创建节点：通过继承Node类并定义自己的类（如DrawCircle）来创建ROS 2节点。
创建发布者：使用create_publisher()方法创建发布者，以向/turtle1/cmd_vel主题发送Twist消息。
设置定时器：使用create_timer()方法设置一个定时器，该定时器将以固定的频率（在此例中为10 Hz）调用回调函数timer_callback。
发布消息：在timer_callback函数中，创建并发布Twist消息，其中包含线速度和角速度，使乌龟能够沿着圆形轨迹移动。
处理关闭：捕获KeyboardInterrupt异常以优雅地关闭节点。