Python 實現驅動AI機器人

2022-02-16 19:00:02

1.如果尚未啟動WSL-ROS環境，請執行Windows“開始”選單中的WSL-ROS快捷方式。這將開啟一個終端應用程式和一個Ubuntu終端範例。我們將這個終端範例稱為終端1。

在終端中輸入以下命令，在一個空世界中啟動TurtleBot3華夫餅的模擬：

[TERMINAL 1] $ roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

一個露臺模擬視窗應該開啟，在裡面你會看到一個TurtleBot3華夫餅乾

2.在新終端範例中，輸入以下命令：

 [TERMINAL 2] $ roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

總結：

到目前為止，您已經使用roslaunch命令啟動了兩個單獨的ROS應用程式。roslaunch是啟動ROS專案的一種方式。正如您應該從上述範例中觀察到的，我們以以下方式使用此命令：

roslaunch{package name}{launch file}

該命令將兩個引數作為輸入：{package name}是包含我們想要執行的功能的ROS包的名稱，{launch file}是該包中的一個檔案，它確切地告訴ROS我們想要啟動的包中的功能。

3.roscd是一個ROS命令，它允許我們導航到系統上安裝的任何ROS包的目錄，而無需我們事先知道該包的路徑。

開啟一個新的終端範例（terminal 3），並使用roscd命令導航到Linux檔案系統上的turtlebot3_teleop包目錄：

4.In TERMINAL 3 enter $ cd ~ to go back to your home directory

[TERMINAL 3] $ roscd turtlebot3_teleop
[TERMINAL 3] $ pwd
[TERMINAL 3] $ ls
[TERMINAL 3] $ ls -F
[TERMINAL 3] $ cat turtlebot3_teleop_key.launch

包的啟動檔案通常位於包目錄中的啟動資料夾中。您應該注意到上面ls命令的輸出中有一個啟動資料夾。
cd是一個Linux命令，允許我們更改終端當前所在的目錄。用這個導航到turtlebot3_teleop package launch資料夾，然後再次使用ls檢視其中的內容。在這個資料夾中，你會看到turtlebot3_teleop_鑰匙。
cat是一個Linux命令，我們可以使用它在終端中顯示檔案的內容。

pkg：包含我們想要啟動的功能的ROS包的名稱。
type：我們希望在該包中執行的指令碼（即ROS節點）的全名（包括副檔名，如果有）。
名稱：我們想給ROS節點一個描述性名稱，用於在ROS網路上註冊。
輸出：節點的任何輸出將被列印的位置（輸出將被列印到終端視窗的螢幕，或輸出將被列印到紀錄檔檔案的紀錄檔）。
ROS節點是執行特定機器人任務和操作的可執行程式，如我們在上述範例中看到的遠端（或“遠端操作”）控制。

5.使用以下命令檢視哪些節點當前處於活動狀態：

[TERMINAL 3] $ rosnode list

我們可以通過使用rqt_圖形包中的rqt_圖形節點來視覺化活動節點之間的連線。我們可以使用rosrun直接啟動此節點（您可能會收到一些錯誤訊息，但不要擔心）：

[TERMINAL 3] $ rosrun rqt_graph rqt_graph

6.探索ROS主題和資訊

通過使用rostopic ROS命令，我們可以瞭解關於/cmd_-vel主題的更多資訊。

在新的終端範例（終端4）中，鍵入以下內容：

[TERMINAL 4] $ rostopic info /cmd_vel

內容的輸出：

 Type: geometry_msgs/Twist

 Publishers:
  * /turtlebot3_teleop_keyboard (http://localhost:#####/)

 Subscribers:
  * /gazebo (http://localhost:#####/)

[TERMINAL 4] $ rosmsg info geometry_msgs/Twist

要完成此操作，請在仍在執行的任何程序（終端1、2和3）中輸入Ctrl+C，關閉所有活動的終端程序。因此，相關的Gazebo和rqt_圖形視窗也應關閉。

一兩分鐘後，您將用Python建立一些簡單的釋出者和訂閱者節點，並在它們之間傳送訊息。正如我們之前瞭解到的，ROS應用程式應該包含在包中，因此我們需要建立一個包，以便開始建立我們自己的ROS節點。
ROS提供了一個工具來建立一個新的ROS包，並確保所有基本元素都存在：catkin_create_pkg。
當我們建立和使用自己的ROS包時，在特定的檔案系統位置工作非常重要，這樣ROS就可以適當地存取和構建所有內容。這些空間被稱為“Catkin工作空間”，其中一個已經在WSL-ROS環境中建立：稱為Catkin_ws。

#!/usr/bin/env python3
# A simple ROS publisher node in Python

import rospy
from std_msgs.msg import String

class Publisher():
    
    def __init__(self):
        self.node_name = "simple_publisher"
        topic_name = "chatter"

        self.pub = rospy.Publisher(topic_name, String, queue_size=10)
        rospy.init_node(self.node_name, anonymous=True)
        self.rate = rospy.Rate(10) # hz
                
        self.ctrl_c = False
        rospy.on_shutdown(self.shutdownhook) 
        
        rospy.loginfo(f"The '{self.node_name}' node is active...")

    def shutdownhook(self):
        print(f"Stopping the '{self.node_name}' node at: {rospy.get_time()}")
        self.ctrl_c = True

    def main_loop(self):
        while not self.ctrl_c:
            publisher_message = f"rospy time is: {rospy.get_time()}"
            self.pub.publish(publisher_message)
            self.rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    publisher_instance = Publisher()
    try:
        publisher_instance.main_loop()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

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