ROS 基础功能实战

走进 TIANRACER 的机械世界

本节目录

1. 传感器大揭秘
2. 指挥底盘运动
3. 遥控器与 ROS 通信
4. 消息类型的奥秘

传感器大揭秘

1.1 驱动底盘与传感器

TIANRACER 的底盘就像机器人的“双腿”和“平衡仪”：

• 编码器：记录走了多远。
• IMU：感受身体的倾斜和旋转。

# 启动底盘心脏
roslaunch tianracer_core tianracer_core.launch

# 监听平衡数据 (IMU)
rostopic echo /tianracer/imu

# 监听里程计 (走了多远)
rostopic echo /tianracer/odom

IMU 平衡数据可视化

说明：上图展示了机器人感受到的加速度和角速度。

运行轨迹 (Odom)

说明：里程计记录了机器人在空间中的位置坐标。

1.2 激光雷达：机器人的眼睛

激光雷达通过发射激光，测量周围物体的距离：

# 启动雷达眼睛
roslaunch tianracer_bringup lidar.launch

# 在屏幕上看雷达画出的地图
roslaunch tianracer_rviz view_lidar.launch

雷达扫描效果

注意：查看时请确保 RViz 中的“Topic”设置正确！

一行命令启动整车所有传感器和执行机构驱动

roslaunch tianracer_bringup tianracer_bringup.launch

如何控制底盘运动

2.1 遥控器直接控制

TIANRACER 使用专业的 乐迪 T8S 遥控器，就像玩赛车游戏一样简单。

• 左摇杆：前进/后退。
• 右摇杆：左右转向。
• S1 拨码：扳上为禁止遥控（交给 ROS 操控），扳中为手动遥控。

ROS 话题通信控制

3.1 阿克曼指令 (Ackermann)

对于像赛车一样转向的 TIANRACER，我们使用特殊的“阿克曼”指令。

# 发射“前进+右转”魔法
rostopic pub /tianracer/ackermann_cmd ackermann_msgs/AckermannDrive \
"{steering_angle: 1.57, steering_angle_velocity: 0.0, speed: 0.6, acceleration: 0.0,  jerk: 0.0}" -r 10

• speed：车轮转动的车速。
• steering_angle：前轮转动的角度（弧度制）。

3.2 速度矢量指令 (Twist)

你可能更熟悉通用的 ROS Twist 消息，我们可以进行转换。

第一步：启动转换器

rosrun tianracer_navigation cmd_vel_to_ackermann_drive.py \
                     _twist_cmd_topic:=/tianracer/cmd_vel \
            _ackermann_cmd_topic:=/tianracer/ackermann_cmd

第二步：发送通用指令

rostopic pub /tianbot_01/cmd_vel geometry_msgs/Twist \
"{linear: {x: 1.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0}}"

键盘操控大挑战

4.1 键盘遥控实战

如果你想用键盘控制机器人，我们需要把按键变成指令。

# 运行键盘控制程序，并“重映射”话题
roslaunch tianracer_teleop keyboard_teleop.launch

或者

# 运行键盘控制程序，并“重映射”话题
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py cmd_vel:=/tianracer/cmd_vel

小窍门：

• 如果报错“Cannot find ...”，请先安装：
  sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-teleop-twist-keyboard -y

4.2 rqt 可视化发布器

不想敲代码？用图形界面点点点也行！

rosrun rqt_publisher rqt_publisher

本节总结