测试小乌龟

开始前的准备

安装 ROS 2 Humble
安装 colcon
创建 colcon 工作区

TurtleSim 相关概念

TurtleSim 坐标系

在 turtlesim 中，坐标系定义如下：

世界坐标系：turtlesim 的世界坐标系是一个二维平面，原点位于左下角 (0, 0)，坐标范围从 (0, 0) 到 (11.08, 11.08)
X 轴：沿着水平向右增加
Y 轴：沿着垂直向上增加

每只乌龟的姿态包括位置 (x, y) 和朝向 theta，theta 是一个表示乌龟相对于 X 轴的角度（以弧度为单位）

小乌龟的控制方式

在 turtlesim 中，控制乌龟的主要方式包括：

速度控制：通过发布 geometry_msgs::msg::Twist 消息到 /turtle1/cmd_vel 话题，控制乌龟的线速度和角速度
linear.x 控制乌龟的前进或后退速度
angular.z 控制乌龟的旋转速度
服务调用：ROS 2 提供服务调用来执行特定操作，如生成新乌龟、传送乌龟到指定位置等
/spawn 服务：生成新的乌龟，并设置其初始位置和朝向
/teleport_absolute 服务：将乌龟传送到指定的绝对位置
/teleport_relative 服务：相对于乌龟的当前位置进行传送

获取小乌龟的位置信息

虽然 turtlesim 不提供传统的里程计（odom）话题，但可以通过订阅 /turtle1/pose 话题获取乌龟的当前位置和朝向信息，达到类似里程计的效果。/turtle1/pose 发布的是 turtlesim::msg::Pose 消息，包含以下字段：

x 和 y：乌龟的当前位置
theta：乌龟的朝向角度
linear_velocity 和 angular_velocity：乌龟的线速度和角速度

编写ROS节点程序

我们创建的包目录test01下，有几个文件，我们首先修改package.xml，这个文件主要是用来描述我们的包需要的依赖项

修改 `package.xml`

确保package.xml里面有下面这几项，这是我们的构建依赖

  <depend>rclcpp</depend>
  <depend>geometry_msgs</depend>
  <depend>turtlesim</depend>

修改 `CMakeLists.txt`

然后修改CMakeLists.txt，我们要给test01包里的每一个程序都添加构建项目

首先我们给第一个C++节点rectangular_motion.cpp添加下面的描述

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(geometry_msgs REQUIRED)
find_package(turtlesim REQUIRED)
find_package(nav_msgs REQUIRED)

# Add executable
add_executable(rectangular_motion src/rectangular_motion.cpp)
ament_target_dependencies(rectangular_motion rclcpp std_msgs geometry_msgs nav_msgs turtlesim)

# Install the executable
install(TARGETS
  rectangular_motion
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

这样就可以正常构建我们的C++程序了

如果要添加python脚本，需要在CMakeLists.txt中添加下面的几项

# find dependencies
find_package(rclpy REQUIRED)

install(
  PROGRAMS
  scripts/turtle_spawner.py
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

这样colcon也能正确配置我们的python脚本

构建节点程序

回到工作区目录~/ros2_ws下运行

cd ~/ros2_ws
colcon build

编译完成后可以使用ros2 run test01 <program-name>调用我们写的节点

如果提示找不到程序，确保当前终端执行过source ~/ros2_ws/install/setup.bash设置环境