控制机器人移动

本小节将介绍如何通过编写的python代码,来控制机器人将消息发送给机器人,让机器人运动起来。我们将通过以下三点来进行演示:

  • 控制机器人直线运动
  • 控制机器人转向运动
  • 编写一个键盘遥控程序

本小节会学习到如何使用ROS Service的功能,也可以参考ROS Wiki关于Service的教程 Writing a Simple Service and Client

控制机器人直线运动

我们要实现的是: 通过python程序控制机器人沿x轴上下移动

代码说明

我们提供的功能包里有两份代码,一个是linear_move.py,另一个是linear_move_by_srv.py

  • linear_move.py是通过改变代码的参数配置来传参。
  • linear_move_by_srv.py是通过调用Service接口来传参。

这里简单说明一个函数

(trans, rot) = self.tf_listener.lookupTransform(self.frame_odom,self.frame_base,rospy.Time(0))

这是一个tf变换的监听器,使用这个函数,可以使我们得到从第一个参数到第二个参数转变的位姿,第三个参数则是我们想要进行转变的时间rospy.Time(0)是获取最新转变。

这里我们获得了odombase_link转变的位姿,也正是机器人较原点移动的位姿,从而获取当前状态。

剩下内容请参考代码内注释。

/home/handsfree/handsfree/handsfree_ros_ws/src/handsfree/handsfree_tutorials/script/2_base_control目录下存放的是我们的代码。

运行linear_move.py

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    

    正常情况下,会显示:
    handsfree_hw

  2. 打开第二个终端,运行python文件(将您的机器人放在空旷点的地方,机器人将前进0.5米)

    rosrun handsfree_tutorials linear_move.py
    

    同时终端会显示:
    py-line

    你还可以修改linear_move.py中的代码来改变机器人前进的距离:
    py-line-change

  3. 你还可以在终端运行launch文件(机器人将前进0.5米)

    roslaunch handsfree_tutorials linear_move_by_para.launch
    

    同时终端会显示:
    launch-line

    你还可以修改linear_move.launch中的参数来改变机器人前进的距离和运行的速度,在/launch目录下。
    launch-line-change

运行linear_move_by_srv.py

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点(如果之前打开,请忽略这一步)

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    
  2. 打开第二个终端,运行python文件(将您的机器人放在空旷的地方)

    rosrun handsfree_tutorials linear_move_by_srv.py
    

    正常情况下,会显示:
    py-before-call

  3. 打开第三个终端,将通过终端调用service接口,来让机器人移动,0.5为具体的距离,您也可以修改为其他值。

    rosservice call /move_distance 0.5
    

    正常情况下,会显示:
    py-after-call

    tips:如果call的数字过大,想要机器人停下,鼠标选中第二个终端,用 Ctrl+C让机器人停下来。

  4. 你也可以通过运行launch文件来尝试,Ctrl+C停止第二个终端的进程,在该终端运行launch文件。

    roslaunch handsfree_tutorials linear_move_by_srv.launch
    

    正常情况下,会显示:
    launch-before-call

  5. 选择之前的第三个终端,再次调用service接口

    rosservice call /move_distance 0.5
    

    正常情况下,会显示:
    launch-after-call

控制机器人转向运动

我们要实现的是:通过python程序控制机器人沿z轴左右转动

代码说明

这里跟直线运动的代码差不多,只是在发送速度消息的时候发的是angular.z,也就是偏航角消息

这里有三份代码,分别是radian_turn.pyradian_turn_by_srv.pyradian_turn_direct_by_srv

  • radian_turn.py 是通过改变代码的参数配置来传参。
  • radian_turn_by_srv.pyradian_turn_direct_by_srv.py 是通过调用Service接口来传参。
  • radian_turn.pyradian_turn_by_srv.py 只会在-180~180度之间旋转,(如:如果运行这两个代码,并传递参数6.28,机器人是不会动的,而运行radian_turn_direct_by_srv.py,机器人会转一圈)

运行radian_turn.py

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点(如果之前打开,请忽略这一步)

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    
  2. 打开第二个终端,运行python文件(将您的机器人放在空旷点的地方,机器人将旋转 pi/2 弧度)

    rosrun handsfree_tutorials radian_turn.py
    

    同时终端会显示:
    py-radian

    你还可以修改radian_turn.py中的代码来改变机器人前进的距离(math.pi为数学中的圆周率):
    py-radian-change

  3. 你还可以在终端运行launch文件(机器人转动180度)

    roslaunch handsfree_tutorials radian_turn.launch
    

    同时终端会显示:
    launch-radian

    你还可以修改radian_turn.launch 中的代码来改变机器人旋转的速度和旋转的目标角度,在/launch目录下。
    launch-radian-change

运行radian_turn_by_srv.py

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点(如果之前打开,请忽略这一步)

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    
  2. 打开第二个终端,运行python文件(将您的机器人放在空旷一点的地方)

    rosrun handsfree_tutorials radian_turn_by_srv.py
    

    正常情况下,会显示:
    py-before-radian

  3. 打开第三个终端,将通过终端调用service接口,来让机器人移动,3.14会让机器人原地转180度

     rosservice call /turn_radian 3.14
    

    正常情况下,会显示:
    py-after-radian

  4. 你也可以通过运行launch文件来尝试,Ctrl+C停止第二个终端的进程,在该终端运行launch文件

    roslaunch handsfree_tutorials radian_turn_by_srv.launch
    

    正常情况下,会显示:
    launch-before-radian

  5. 选择之前的第三个终端,再次调用service

    rosservice call /turn_radian 3.14
    

    正常情况下,会显示:
    launch-after-radian

运行radian_turn_direct_by_srv.py

运行这个代码和运行radian_turn_by_srv.py相似

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点(如果之前打开,请忽略这一步)

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    
  2. 打开第二个终端,运行python文件(将您的机器人放在空旷的地方)

    rosrun handsfree_tutorials radian_turn_direct_by_srv.py
    
  3. 打开第三个终端,通过终端调用service接口,来让机器人转动

    rosservice call /turn_radian 6.28
    

编写一个键盘遥控程序

  1. 打开终端,开启机器人驱动节点(如果之前打开,请忽略这一步)

    roslaunch handsfree_hw handsfree_hw.launch
    
  2. 打开第二个终端,运行python键盘遥控程序,大写键只针对Gemini-O万向轮等产品有效。

    rosrun handsfree_tutorials teleop_twist_keyboard.py
    

    相关编程技巧可以参考源码的注释。

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