智能機器人運動控制課程內(nèi)容知識介紹體驗機器人的運動控制速度話題控制底盤運動Python程序控制底盤運動Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動總結(jié)?NXROBO20232知識介紹知識介紹?NXROBO20234分析智能機器人spark的通信機制。如何控制智能機器人spark？鍵盤操作輸入：指令輸出：運動速度底盤控制器控制指令前進？后退？轉(zhuǎn)彎？知識介紹?NXROBO20235智能機器人平臺控制系統(tǒng)劃分為上下層結(jié)構(gòu)。上層操作系統(tǒng)負責執(zhí)行復雜算法與功能下層驅(qū)動系統(tǒng)負責運動控制、傳感器數(shù)據(jù)讀取等。ROS操作系統(tǒng)與運動控制器（STM32）之間通過

串口通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。知識介紹?NXROBO20236通訊方式在ROS操作系統(tǒng)中，節(jié)點（node）可以通過話題（topic）、服務（service）、動作（action）等方式進行通信。在這里，我們通過話題通信的方式，將前進、后退等消息通過同一個話題，傳遞過去。體驗機器人的運動控制體驗機器人的運動控制在機器人界面打開終端進入工作空間spark_noetic體驗機器人的運動控制通過我們內(nèi)置的demo，可以打開機器人運動控制的功能。其中指定攝像頭類型為d435、雷達類型為ydlidar_g6、關(guān)閉機械臂的功能。體驗機器人的運動控制我們就可以體驗式的使用鍵盤來控制機器人了，后面，我們將自己來實現(xiàn)對機器人的控制操作。速度話題控制底盤運動?NXROBO202312速度話題控制機器人底盤運動根據(jù)知識介紹我們知道機器人運動控制是使用話題通信的，那如何知道機器人的話題呢？保持之前的狀態(tài)，Ctrl+Alt+t組合鍵打開新的終端輸入rostopiclist

顯示機器人目前所有的話題?NXROBO202313速度話題控制機器人底盤運動一直往下劃，找到/cmd_vel

這就是我們機器人的控制速度話題?NXROBO202314速度話題控制機器人底盤運動接著，輸入rostopicinfo/cmd_vel

查看這個話題的內(nèi)容，如圖，我們看到這個話題的消息類型是geometry_msgs/Twist?NXROBO202315速度話題控制機器人底盤運動geometry_msgs:Twist消息包含2個變量Vector3linear和Vector3angular。Vector3linear中的x，y，z表示機器人的X軸（前后）、Y軸（左右）、Z軸（上下）方向的移動線速度，整數(shù)為正方向移動，單位為:m/s。Vector3angular中x，y，z表示機器人在繞坐標軸X，Y，Z旋轉(zhuǎn)的角速度，單位為：弧度/s。?NXROBO202316速度話題控制機器人底盤運動接著我們輸入如圖的指令，同學們可以多用Tab鍵補齊。其中，圖中pub表示發(fā)布這個話題，-r10表示以10hz的頻率發(fā)布，后面就是話題名和消息類型。我們可以給角速度的z軸設(shè)置0.3，按回車確定，此時機器人開始轉(zhuǎn)圈。Python程序控制底盤運動Python程序控制底盤運動?NXROBO202318首先我們打開move2grasp功能包，里面存放了一些參考代碼，我們可以學習。接著，我們新建code文件夾，用于存放我們自己編寫的代碼。Python程序控制底盤運動?NXROBO202319新建python_control.py文件，用于存放我們的python代碼。Python程序控制底盤運動?NXROBO202320編寫以上代碼，這個代碼的作用就是發(fā)布速度話題的相關(guān)消息給底盤，讓底盤根據(jù)我們設(shè)定好的速度移動。Python程序控制底盤運動?NXROBO202321接著我們保持之前的狀態(tài)（啟動了./onekey.sh的1號demo），新開一個終端。首先進入spark_noetic工作空間，接著使用source刷新環(huán)境變量。最后通過rosrun運行我們剛剛寫好的python程序?；剀嚧_定，此時機器人開始不停的旋轉(zhuǎn)，我們可以通過Ctrl+c的指令關(guān)閉。Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動?NXROBO202323之前，我們總是依賴于demo里的程序?qū)C器人控制，我們?nèi)绾瓮耆灾鞯膶崿F(xiàn)對機器人的控制呢？接下來，讓我們手動實現(xiàn)鍵盤對機器人的運動控制操作。?NXROBO202324Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動繼續(xù)來到之前的code目錄，新建keyboard_control_robot.py文件。?NXROBO202325Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動首先導入相關(guān)庫接著是對一些參數(shù)的初始化，包括創(chuàng)建發(fā)布者對象，速度初始化。?NXROBO202326Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動這一段代碼就是在linux情況下讀取鍵盤輸入的值。?NXROBO202327Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動獲取到鍵盤輸入的值，執(zhí)行相應的動作，speed代表前后，正數(shù)為前，負數(shù)為后。turn代表左右，正數(shù)為左，負數(shù)為右。?NXROBO202328Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動通過publish方法，將消息發(fā)布出去，同時也定義了stop_robot方法，可以根據(jù)場景來使用這個方法。?NXROBO202329Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動光寫一個Python程序肯定不能直接控制機器人，所以我們要啟動底盤、攝像頭、雷達等相關(guān)部件的驅(qū)動。然而一個一個啟動又太慢了，所以我們直接使用launch文件將它們整合在一起啟動。?NXROBO202330Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動打開我們move2grasp功能包中l(wèi)aunch文件夾，里面存放了一些launch文件，我們也可以學習參考。然后我們新建一個new_launch的文件夾，用于存放我們自己的launch文件。?NXROBO202331Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動新建teleop2robot.launch文件?NXROBO202332Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動這里面設(shè)定了相關(guān)參數(shù)，其中包括攝像頭的類型、雷達類型，啟動攝像頭、雷達、rviz、底盤驅(qū)動，同時在第22行也啟動了我們剛剛編寫的程序。?NXROBO202333Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動新建終端，輸入以下指令，首先進入spark_noetic工作空間。接著source環(huán)境變量，最后roslaunch啟動我們寫好的launch程序。?NXROBO202334Python程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤控制底盤運動我們稍微在rviz界面配置一下，比如