ROS语音控制机器人教程
机器人操作系统ROS培训教程
机器人操作系统ROS培训教程机器人操作系统ROS(Robot Operating System)是一个灵活、可跨平台、可重用的开源机器人操作系统。
通过使用ROS,机器人开发人员可以更加方便地开发、测试和部署各种类型的机器人系统。
下面是一个关于ROS培训教程的详细介绍。
1.ROS的基本概念- 节点(Nodes):节点是ROS中的基本组成单元,每个节点执行一个特定的任务,例如控制机器人的运动或处理感知数据。
- 话题(Topics):节点通过发布或订阅话题来进行通信,发布者将消息发送到话题,订阅者从话题接收消息。
- 服务(Services):节点可以提供或调用服务,提供者接收请求并返回响应。
- 动作(Actions):动作是一种更复杂的行为,它可以被取消或者生成一系列的反馈。
2.安装和配置ROS- 在Ubuntu操作系统上安装ROS-设置ROS工作环境-创建和管理ROS工作空间3.ROS常用工具和命令- roscore:启动ROS的核心功能- rosrun:运行ROS节点- rostopic:查看和调试话题- rosservice:查看和调试服务- rosbag:记录和回放ROS消息4.编写ROS节点- 使用ROS的Python或C++ API编写节点-发布和订阅话题-提供和调用服务-执行动作5.使用ROS操作机器人-控制机器人的运动-处理和分析感知数据-与外部设备和系统进行通信-进行导航和路径规划6.使用ROS工具分析和调试- 使用rviz可视化机器人和环境- 使用rqt图形界面工具- 使用roslaunch启动复杂的机器人系统- 使用rosparam管理参数7.ROS的进阶主题-ROS消息和消息类型-ROS插件和插件管理-ROS包的创建和发布-ROS的分布式计算和通信机制8.ROS应用案例-使用ROS进行机器人仿真-使用ROS进行机器人导航和路径规划-使用ROS进行机器人操作和控制- 使用ROS进行SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)建图总结:ROS培训教程提供了全面的指南,帮助机器人开发人员快速入门并掌握ROS的常用工具和概念。
ROS控制Turtlebot3移动机器人的基础教程
source ~/.bashrc
到此这篇关于ROS控制Turtlebot3移动机器人的文章就介绍到这了,更多相关ROS控制Turtlebot3移动机器人内容请搜索以前的 文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持!
这篇文章主要给大家介绍了关于ros控制turtlebot3移动机器人的相关资料文中通过示例代码介绍的非常详细对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
ROS控制 Turtlebot3移动机器人的基础教程
中文教程
官方教程
注意
需要注意的是ROS需要IP地址在turtlebot和远程PC之间进行通信 修改.bashrc
nano ~/.bashrc
Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ端配置
export ROS_MASTER_URI=http://PC端IP:11311 export ROS_HOSTNAME=PC端IP
Turtlebot端配置
export ROS_MASTER_URI=http://PC端IP:11311 export ROS_HOSTNAME=Turtlebot端IP
机器人操作系统ROS的使用方法及特点
机器人操作系统ROS的使用方法及特点机器人操作系统(Robot Operating System,简称ROS)是一个开源的、灵活的机器人软件平台,被广泛应用于机器人研究和开发领域。
ROS不仅提供了一系列工具和库,还为研究者和开发者提供了丰富的资源和社区支持。
本文将介绍ROS的使用方法和其独特的特点。
一、ROS的使用方法1. 安装ROS:首先,要使用ROS,需要在计算机上安装ROS软件包。
ROS目前支持多个操作系统,包括Ubuntu、Fedora和Mac OS。
安装ROS后,可以通过命令行或图形界面来管理和使用ROS。
2. 创建和管理工作空间:ROS使用工作空间(workspace)来组织和管理项目。
创建一个新的工作空间后,可以在其中添加和管理各个功能包(package),每个功能包都包含了特定的代码和文件。
通过合理地组织工作空间和功能包,可以更方便地进行开发和调试。
3. 使用ROS命令行工具:ROS提供了一系列命令行工具,用于快速实现各种功能。
例如,可以使用roscd命令定位到某个功能包的目录下,使用roscore命令启动ROS的核心功能,使用rosrun命令运行节点(node)等。
熟悉并灵活运用这些命令行工具,可以大大提高工作效率。
4. 编写ROS程序:ROS支持多种编程语言,包括C++、Python和Lisp等。
可以根据自己的需求选择合适的编程语言,并通过ROS提供的API进行开发。
编写ROS程序时,可以利用ROS的通信机制实现不同节点之间的数据交流和协作,从而构建复杂的机器人应用。
5. 使用ROS的传感器和执行器接口:ROS提供了丰富的传感器和执行器接口,方便开发者与机器人的硬件进行通信。
例如,可以使用ROS提供的ROS driver来访问和控制摄像头、激光雷达等传感器;使用ROS的控制器接口来操作机械臂、轮式驱动等执行器。
这些接口可以大大简化硬件驱动的开发工作。
6. 利用ROS社区资源:ROS拥有庞大的用户社区,研究者和开发者可以在社区中获取各种资源和支持。
rosbridge使用案例心得
rosbridge使用案例心得rosbridge是一个允许ROS和其他语言、平台之间进行通信的工具,它提供了一个WebSocket服务器,可以通过JSON格式的消息进行通信。
下面是我使用rosbridge的一些案例心得:1. 控制机器人移动:通过rosbridge,我可以向机器人发送控制指令,比如让机器人向前移动一段距离或者转动一定角度。
这样,我可以通过编写程序来实现自动化控制,而不是手动操作。
2. 获取机器人传感器数据:通过rosbridge,我可以订阅机器人的传感器数据,比如摄像头的图像、激光雷达的距离数据等。
这样,我可以实时获取机器人周围环境的信息,用于后续的处理和决策。
3. 远程监控机器人:通过rosbridge,我可以将机器人的传感器数据发送到远程服务器,然后通过Web界面进行监控。
这样,我可以在任何地方通过网络监控机器人的状态,而不需要直接接触机器人。
4. 与其他平台的集成:通过rosbridge,我可以将ROS系统与其他平台进行集成,比如将机器人的数据发送到物联网平台,实现与其他设备的联动。
这样,我可以将机器人作为物联网系统的一部分,与其他设备进行交互。
5. 多机器人协同控制:通过rosbridge,我可以实现多个机器人之间的协同控制。
比如,我可以通过rosbridge将多个机器人连接在一起,然后通过发送指令来实现它们之间的协同移动。
6. 语音控制机器人:通过rosbridge,我可以将语音识别系统与机器人进行连接,实现通过语音指令控制机器人的功能。
这样,我可以通过语音与机器人进行交互,实现更加智能化的操作。
7. 数据记录与回放:通过rosbridge,我可以将机器人的传感器数据记录下来,然后进行回放。
这样,我可以重现机器人在某个时间点的行为,用于故障分析和调试。
8. 在Web界面中可视化机器人:通过rosbridge,我可以将机器人的状态和传感器数据以图形化的方式展示在Web界面上。
一步一步制作自己的ROS仿真机器人-键盘+手柄+App控制
⼀步⼀步制作⾃⼰的ROS仿真机器⼈-键盘+⼿柄+App控制第⼀步:create ROS package>mkdir-p ~/catkin_ws/src>cd ~/catkin_ws/src>catkin_init_workspace>cd ..>catkin_make>source devel/setup.bash>catkin_create_pkg ros_robotichou@houROS:~/catkin_ws/src $ catkin_create_pkg ros_roboticCreated file ros_robotic/CMakeLists.txtCreated file ros_robotic/package.xmlSuccessfully created files in /home/hou/catkin_ws/src/ros_robotic. Please adjust the values in package.xml.第⼆步:创建差速轮URDFURDF is an XML format specifically defined to represent robot models down to theircomponent level. These URDF files can become long and cumbersome on complexrobot systems. Xacro (XML Macros) is an XML macro language created to makethese robot description files easier to read and maintain. Xacro helps you reducethe duplication of information within the file.我们将“增量式“的来建⽴我们的机器⼈,并在RVIZ⾥⾯进⾏显⽰。
机器人操作系统ROS的初步使用方法
机器人操作系统ROS的初步使用方法机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)是一个用于编写机器人软件的开源框架。
它提供了一系列工具、库和约定,使开发者能够更轻松、更高效地构建机器人应用程序。
本文将介绍ROS的初步使用方法,帮助读者快速上手。
一、ROS的安装与配置1. 下载安装:ROS支持多个操作系统,包括Ubuntu、Mac OS和Windows。
在安装ROS之前,确保你的操作系统符合ROS的要求。
然后,根据官方文档下载并安装ROS的适用版本。
2. 配置工作空间:ROS的开发过程中,采用工作空间(workspace)的概念。
你需要创建一个工作空间来存放你的ROS包。
首先,创建一个文件夹作为你的工作空间,然后使用以下命令初始化工作空间:```$ mkdir -p ~/catkin_ws/src$ cd ~/catkin_ws/$ catkin_make$ source devel/setup.bash```二、创建ROS包和节点1. 创建ROS包:包是ROS系统的基本组织单位。
使用以下命令在工作空间内创建一个ROS包:```$ cd ~/catkin_ws/src$ catkin_create_pkg my_package rospy std_msgs```2. 创建ROS节点:节点是ROS的基本通信单元。
使用以下命令创建一个ROS节点:```$ cd ~/catkin_ws/src/my_package$ mkdir scripts$ cd scripts$ touch my_node.py$ chmod +x my_node.py```然后,在my_node.py中编写你的节点逻辑。
三、ROS的核心概念1. 发布与订阅(Publish/Subscribe):ROS使用发布与订阅模型进行通信。
一个节点可以发布消息,其他节点可以订阅这些消息。
这种松耦合的通信方式使得节点之间的通信更加灵活。
机器人操作系统ROS的入门教程与开发实践
机器人操作系统ROS的入门教程与开发实践机器人操作系统(ROS)是一个开源的机器人软件平台,旨在为机器人开发提供通用的软件框架,以提高开发效率和可复用性。
本文将介绍ROS的入门教程,并提供一些开发实践的示例。
一、什么是ROSROS是机器人操作系统的缩写,它并不是一个操作系统,而是一个软件平台,用于开发和管理机器人软件。
ROS提供了一系列的库、工具和约定,使得开发者能够更加方便地编写机器人控制软件。
ROS具有以下特点:1. 基于发布-订阅模型:ROS使用消息传递机制来实现不同节点之间的通信。
一个节点可以发布消息到一个主题,而其他节点可以订阅这个主题来获取消息。
2. 多语言支持:ROS支持多种编程语言,包括C++、Python等,使得开发者能够使用自己熟悉的语言进行开发。
3. 软件包管理:ROS使用软件包来组织和管理代码。
开发者可以轻松地安装、发布和共享自己的软件包。
4. 调试和可视化工具:ROS提供了一些调试和可视化工具,用于监视和分析机器人的运行状态。
二、安装与配置ROS在开始使用ROS之前,您需要先安装ROS并进行基本的配置。
以下是安装和配置ROS的基本步骤:1. 安装ROS发行版:根据您的操作系统版本,选择并安装适当的ROS发行版。
目前ROS最新的发行版是ROS Melodic,在Ubuntu 18.04 LTS上受到广泛支持。
2. 初始化ROS工作空间:在安装完ROS后,您需要创建一个工作空间来存放您自己的ROS软件包。
首先,创建一个目录用于存放工作空间,并初始化工作空间:```$ mkdir -p ~/catkin_ws/src$ cd ~/catkin_ws/$ catkin_make$ source devel/setup.bash```3. 设置环境变量:为了能够在终端中访问ROS命令,您需要将ROS的环境变量添加到.bashrc文件中:```$ echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc$ source ~/.bashrc```三、ROS的基本概念在开始开发机器人应用程序之前,您需要了解一些ROS的基本概念和术语。
ROS简单的机器人仿真教程
ROS简单的机器人仿真教程ROS(Robot Operating System)是一个用于构建机器人应用程序的开源框架,它提供了一系列工具和库,可以帮助开发人员更高效地构建和管理机器人系统。
下面我们将介绍ROS的基本概念和一些简单的机器人仿真教程。
首先,我们需要安装ROS。
ROS支持多个操作系统,包括Ubuntu、macOS和Windows。
在这里,我们将以Ubuntu为例进行介绍。
2.创建工作空间:在终端中输入以下命令创建一个ROS的工作空间:```bash$ mkdir -p ~/catkin_ws/src$ cd ~/catkin_ws/$ catkin_make```这将创建一个名为catkin_ws的目录,并在其中创建一个src目录用于存放ROS程序包。
3.创建ROS程序包:在终端中输入以下命令来创建一个ROS程序包:```bash$ cd ~/catkin_ws/src$ catkin_create_pkg robot_sim_demo std_msgs rospy roscpp```这将在src目录中创建一个名为robot_sim_demo的ROS程序包,并添加std_msgs、rospy和roscpp等依赖项。
4. 创建ROS节点:在src目录中创建一个Python脚本文件,例如demo_node.py,并添加以下代码:```python#!/usr/bin/env pythonimport rospyrospy.init_node('demo_node')def main(:while not rospy.is_shutdown(:rospy.loginfo('Hello, ROS!')if __name__ == '__main__':try:mainexcept rospy.ROSInterruptException:pass```这个脚本创建了一个名为demo_node的ROS节点,并在循环中每隔一段时间输出一条日志。
学会使用ROS进行机器人程序开发
学会使用ROS进行机器人程序开发机器人程序开发是现代人工智能领域的重要组成部分。
机器人操作系统(ROS)是一个开源的、灵活的软件框架,用于编写机器人软件。
本文将介绍如何学会使用ROS进行机器人程序开发,涵盖基本概念、开发环境搭建、ROS节点、通信机制以及实际应用等方面的内容。
第一章:ROS基本概念在开始学习ROS之前,首先需要了解ROS的基本概念。
ROS 是一种基于节点的分布式架构,节点是ROS的基本计算单元,相当于一个独立的进程。
节点之间可以通过发布与订阅的方法进行通信,发布者发布消息,而订阅者接收并处理消息。
第二章:开发环境搭建学会使用ROS进行机器人程序开发,首先需要搭建ROS开发环境。
ROS支持多种操作系统,包括Ubuntu、Fedora等。
可以通过官方网站下载ROS的安装包,然后按照官方文档的指导进行安装。
第三章:ROS节点通过ROS节点,可以实现不同模块的功能分离,方便程序的开发与维护。
在ROS中,可以使用C++、Python等多种编程语言来编写节点。
通过发布者和订阅者的配对,可以实现节点之间的消息通信。
第四章:通信机制ROS提供了多种通信机制,用于在节点之间传递消息。
常用的通信机制包括话题(topic)、服务(service)和参数服务器(parameter server)等。
话题是一种基于发布与订阅的模式,用于节点之间的消息传递。
服务是一种请求与响应的模式,用于节点之间的同步通信。
参数服务器用于存储和共享节点间的参数配置。
第五章:实际应用学会使用ROS进行机器人程序开发后,可以将所学知识应用到实际项目中。
比如,可以开发一个简单的巡线小车,通过摄像头采集图像进行图像处理,然后控制电机输出控制信号。
另外,也可以开发一款自主导航机器人,通过激光雷达进行环境感知,并规划路径实现导航功能。
第六章:ROS扩展工具除了ROS核心框架外,还存在许多ROS扩展工具,可以进一步扩展ROS的功能。
比如,可以使用RViz进行三维可视化,可视化机器人模型和传感器数据。
ROS机器人操作系统教程
ROS机器人操作系统教程第一章:ROS介绍1.1 ROS的定义和作用ROS(Robot Operating System)是一个灵活且可扩展的机器人操作系统,它提供了一系列的工具、库和软件包,用于开发机器人应用程序。
1.2 ROS的特点ROS具有以下特点:开源、模块化设计、广泛应用、强大的社区支持等。
1.3 ROS的体系结构ROS的体系结构由三个核心概念组成:功能包(Package)、节点(Node)和消息(Message)。
第二章:ROS安装与配置2.1 硬件与软件要求2.2 ROS版本选择与安装2.3 ROS环境配置2.4 ROS安装验证第三章:ROS基本概念与操作3.1 创建ROS工作空间3.2 创建功能包3.3 编写ROS节点3.4 ROS消息通信3.5 ROS服务与参数服务器第四章:ROS常用工具介绍4.1 rqt图形化界面工具4.2 rosbag数据记录与回放4.3 rviz三维可视化工具4.4 rosrun与roslaunch命令工具第五章:ROS机器人开发实践5.1 ROS机器人模拟5.2 ROS机器人感知与定位5.3 ROS机器人运动控制5.4 ROS机器人操作与交互第六章:ROS应用案例分析6.1 无人机控制系统6.2 自动驾驶汽车6.3 机器人视觉导航6.4 工业机械臂控制第七章:ROS进阶开发7.1 ROS代码调试与测试7.2 ROS包的发布与维护7.3 ROS性能优化与调整第八章:ROS未来展望8.1 ROS2的发展方向8.2 ROS在工业界的应用前景8.3 ROS与人工智能的结合结语:ROS机器人操作系统是当前机器人领域最重要的开发平台之一。
它不仅提供了强大的工具和框架,更拥有广泛的用户社区和丰富的应用案例。
从ROS的基本概念与操作到进阶开发和应用实践,本教程旨在帮助读者全面了解和掌握ROS的基础知识和高级技巧,并展望ROS的未来发展趋势。
通过学习和实践,读者将能够在机器人领域中快速搭建开发环境、编写功能包和节点、进行消息通信、使用常用工具、实现机器人开发等。
ROS操作杆控制机器人教程
对于移动机器人,键盘的控制往往满足不了我们的需求,以前看好多电影里边都是用一个摇杆来控制机器人的,简直帅爆了,正好我这里有一个操作杆,那就来尝试感受一下。
操作杆(joystick)控制会更加有操作感,ROS中的很多机器人也带有操作杆的相关代码,只需要简单的移植即可。
我们使用的是赛钛客(saitek)的一款操作杆,如下图所示:一、测试操作杆驱动首先将操作杆的接口插入电脑,然后在终端中输入:ls /dev/input/显示如下:其中的js0就代表我们的操作杆。
然后测试操作杆的操作是否有效,输入: sudo jstest /dev/input/js0然后会在终端中显示操作杆的各个控制值的即时值,操作操作杆,如果每个按键和操作都有效,说明操作杆是正常的。
最后在ROS中的节点里进行测试。
打开joy 节点:rosrun joy joy_node再打开一个窗口,输入下面命令,查看数据:rostopic echo joy操作操作杆,窗口下面的数据就开始刷新。
二、控制代码从上面的测试中,我们发现在前后左右摇动操作杆时,相应改变的数据是Axes 中0号和1号位的数据,也是我们最常用的数据,其他按键对应的位置也可以找到,编程的时候就是利用的这些数据位置,所以一定要找到每个按键的对应编号。
ROS中已经为我们建立了操作杆的数据结构:我们主要用到的就是axes和buttons数据。
最终的代码如下:import roslib; roslib.load_manifest('smartcar_teleop')import rospyfrom sensor_msgs.msg import Joyfrom geometry_msgs.msg import Twistfrom std_msgs.msg import Stringclass Teleop:def __init__(self):rospy.init_node('smartcar_teleop_joy')self.turn_scale = rospy.get_param('~turn_scale')self.drive_scale = rospy.get_param('~drive_scale')self.deadman_button = rospy.get_param('~deadman_button', 0)self.cmd = Nonecmd_pub = rospy.Publisher('cmd_vel', Twist)announce_pub = rospy.Publisher('/smartcar/announce/teleops',String, latch=True)announce_pub.publish(rospy.get_namespace());rospy.Subscriber("joy", Joy, self.callback)rate = rospy.Rate(rospy.get_param('~hz', 20))while not rospy.is_shutdown():rate.sleep()if self.cmd:cmd_pub.publish(self.cmd)def callback(self, data):""" Receive joystick data, formulate Twist message. """cmd = Twist()cmd.linear.x = data.axes[1] * self.drive_scalecmd.angular.z = data.axes[0] * self.turn_scaleif data.buttons[self.deadman_button] == 1:self.cmd = cmdelse:self.cmd = Noneif __name__ == "__main__": Teleop()三、机器人控制首先来创建一个launch文件(teleop_unch):<launch><arg name="drive_speed" default="1.0" /><arg name="turn_speed" default="1.0" /><arg name="joy_dev" default="/dev/input/js0" /><arg name="cmd_topic" default="cmd_vel" /><node pkg="joy" type="joy_node" name="joy_node"><param name="dev" value="$(arg joy_dev)" /><param name="deadzone" value="0.3" /></node><node pkg="smartcar_teleop" type="teleop_joy.py" name="smartcar_teleop"> <param name="turn_scale" value="$(arg turn_speed)" /><param name="drive_scale" value="$(arg drive_speed)" /><remap from="cmd_vel" to="$(arg cmd_topic)" /></node></launch>在rviz中打开我们的机器人模型,然后打开操作杆的控制节点:roslaunch smartcar_unchroslaunch smartcar_teleop teleop_unch然后按住刹车键进行操作,机器人就可以开始移动了:在新终端中输入:rostopic echo joy可以查看到实时的操作杆控制数据:四、节点关系图。
ROS语音控制机器人教程
ROS语音控制机器人教程ROS(Robot Operating System)是一个开源的机器人操作系统框架,提供了一系列工具、库和规范,用于构建机器人软件应用程序。
在ROS中,可以使用多种编程语言,如C++、Python等,进行机器人的开发。
本教程将介绍如何使用ROS来实现语音控制机器人。
1. 安装ROS:首先,需要在机器上安装ROS。
ROS支持不同的发行版,如ROS Kinetic、ROS Melodic等。
可以根据操作系统版本选择相应的ROS版本进行安装。
2. 创建ROS工作空间:在安装完ROS后,需要创建一个ROS工作空间来管理机器人项目。
可以通过以下命令创建一个名为"catkin_ws"的工作空间:```$ mkdir -p catkin_ws/src$ cd catkin_ws$ catkin_make``````$ cd src$ cd ..$ catkin_make```4. 实现语音控制节点:在ROS中,节点是运行在机器人上的独立进程,用于执行各种任务。
可以创建一个语音控制节点来接收语音指令并控制机器人的动作。
可以参考以下代码创建一个名为"voice_control_node.cpp"的文件:```cpp#include <ros/ros.h>#include <std_msgs/String.h>void voiceCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)//根据接收到的指令执行相应的动作//...}int main(int argc, char** argv)ros::init(argc, argv, "voice_control_node");ros::NodeHandle nh;ros::spin(;return 0;}```5.启动语音识别节点:在ROS中,可以使用语音识别软件包来将语音信号转换为文本指令。
机器人操作系统ROS的入门教程
机器人操作系统ROS的入门教程随着机器人技术的快速发展,机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)已成为开发和控制机器人的常用工具。
ROS不仅是一个操作系统,还是一个灵活且强大的平台,可以用于构建各种类型的机器人应用程序。
本文将为您提供ROS的入门教程,帮助您开始使用ROS进行机器人开发。
第一部分:ROS的介绍和安装1. ROS的简介ROS是一个开源的、灵活的、基于Unix的操作系统,提供了一系列工具库和用于构建机器人软件应用的规范。
ROS的目标是让机器人开发者能够共享代码和算法,从而加快机器人技术的发展。
2. ROS的安装ROS支持多种操作系统,包括Ubuntu、Debian、Fedora等。
您可以根据自己的系统选择合适的安装方式。
通常情况下,您可以通过终端命令来安装ROS。
第二部分:ROS的基本概念和术语1. 节点(Nodes)在ROS中,节点是运行ROS代码的基本单位,每个节点都可以独立运行,可以通过通信机制与其他节点进行交互。
节点可以是传感器、执行器、控制算法等。
2. 主题(Topics)主题是ROS中节点之间进行通信的一种机制。
一个节点可以发布一个主题(topic),而其他节点则可以订阅该主题,接收相应的数据。
主题可以是传感器数据、状态信息等。
3. 服务(Services)服务是一种对节点请求和回复的机制。
一个节点可以提供一个服务,而其他节点则可以向该服务发送请求并等待回复。
服务常用于一些需要特定功能或者计算量较大的情况。
4. 资源(Resources)资源是ROS中节点之间共享的数据单元,包括参数、消息和服务等。
节点可以通过读取和修改资源来进行通信和共享数据。
第三部分:编写ROS程序1. 创建ROS工作空间在开始编写ROS程序之前,首先需要创建一个ROS工作空间。
您可以使用catkin工具来创建和管理ROS工作空间。
2. 创建ROS包ROS包是ROS程序的基本组织单元,包含了ROS节点、主题、服务等相关文件。
ROS教程——让模拟机器人动起来(键盘控制)
ROS教程——让模拟机器人动起来(键盘控制)ROS(Robot Operating System)是一个广泛应用于机器人领域的开源操作系统。
它提供了一系列工具、库和约定,用于简化开发、管理和控制机器人系统。
在这篇教程中,我们将通过键盘控制来让模拟机器人动起来。
```$ roscore```接下来,我们需要创建一个ROS包,包含了我们将要使用的节点、话题和服务等。
可以通过以下命令创建一个名为"robot_control"的ROS包:```$ catkin_create_pkg robot_control```创建完成后,我们需要在src文件夹中创建用于控制机器人的节点。
可以创建一个名为"keyboard_control.py"的Python脚本,以下是一个简单的示例代码:```python#!/usr/bin/env pythonimport rospyfrom std_msgs.msg import Stringdef keyboard_control(:#初始化ROS节点rospy.init_node('keyboard_control', anonymous=True)#创建一个发布者,用于发布控制指令#进入主循环while not rospy.is_shutdown(:#读取键盘输入#发布控制指令pub.publish(cmd)if __name__ == '__main__':try:keyboard_controlexcept rospy.ROSInterruptException:pass```在主函数中,我们首先通过调用"keyboard_control"函数来启动控制节点。
然后,我们使用try-except结构来处理异常,确保在ROS停止时能够正常退出程序。
接下来,我们需要在launch文件夹中创建一个启动文件。
ros 机器人操作系统初级教程实训报告
ros 机器人操作系统初级教程实训报告什么是ROS机器人操作系统?如何进行初级教程实训?本文通过一步一步回答这些问题,来介绍ROS机器人操作系统初级教程实训的相关内容。
第一步:了解ROS机器人操作系统ROS(Robot Operating System)是一种用于构建机器人软件的开源操作系统。
它提供一系列工具、库和约定,使得开发者能够快速、方便地构建各种类型的机器人应用。
ROS是一个灵活、模块化的系统,它支持多个操作系统(如Linux、Mac OS和Windows)以及多个机器人平台(如PR2、TurtleBot和DJI等)。
ROS以其良好的可扩展性和广泛的机器人社区支持,成为了机器人开发的首选操作系统。
第二步:选择合适的ROS初级教程实训在ROS的官方网站(Tutorials)开始。
这些教程提供了一些基本的概念和操作指南,如安装ROS操作系统、创建和编译ROS软件包、运行ROS 节点等。
此外,还有其他更专业的教程,如视觉SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)和路径规划等。
选择适合自己的教程,根据实际应用需求进行学习。
第三步:准备ROS实验环境在进行ROS实训之前,需要搭建好相应的实验环境。
首先,选择一个ROS 支持的操作系统,如Ubuntu 18.04 LTS。
其次,根据官方文档的指引,安装ROS操作系统。
ROS有两个主要的发行版,即ROS 1和ROS 2。
初学者可以选择ROS 1 Melodic Morenia版本进行实训。
安装完ROS操作系统后,还需要安装一些常用的ROS软件包,如rviz(可视化工具)和rosbridge(ROS与外部系统的接口)等。
最后,确保计算机与机器人硬件之间的连接正常,如通过USB或网络连接。
第四步:进行ROS初级教程实训一旦环境准备好,就可以开始进行ROS初级教程实训了。
跟随教程的步骤,学习如何创建ROS工作空间、编写ROS软件包和节点,以及如何进行ROS通信和数据传输等。
ROS简单的机器人仿真教程
ROS简单的机器人仿真教程ROS(Robot Operating System)是一个灵活的框架,用于编写机器人软件。
它提供了一个强大的工具集,用于创建、仿真和部署机器人应用程序。
在本教程中,我们将介绍如何使用ROS进行简单的机器人仿真。
首先,我们需要安装ROS。
ROS有几个不同的版本,包括ROS Kinetic和ROS Melodic。
在本教程中,我们将使用ROS Kinetic。
安装ROS的详细步骤可以在ROS官方网站上找到。
安装完成后,我们可以开始创建机器人仿真程序。
首先,我们需要创建一个ROS包。
ROS包是组织ROS程序的基本单位。
可以使用以下命令创建ROS包:```$ cd ~/catkin_ws/src$ catkin_create_pkg my_robot_sim```在这个例子中,我们创建了一个名为“my_robot_sim”的ROS包。
现在我们可以进入ROS包目录并创建一些文件。
首先,我们将创建一个机器人模型文件。
在ROS中,机器人模型可以使用URDF(Unified Robot Description Format)来描述。
我们可以使用URDF来描述机器人的链接和关节。
我们可以使用以下命令创建一个URDF文件:```$ roscd my_robot_sim$ mkdir urdf$ cd urdf$ touch my_robot.urdf```接下来,我们将创建一个控制器配置文件。
控制器配置文件允许我们将控制器与机器人模型关联起来,从而控制机器人的运动。
我们可以使用以下命令创建一个控制器配置文件:```$ roscd my_robot_sim$ mkdir config$ cd config$ touch my_robot_control.yaml```接下来,我们将创建一个仿真运行文件。
仿真运行文件允许我们指定要在仿真中运行的节点和参数。
我们可以使用以下命令创建一个仿真运行文件:```$ roscd my_robot_sim$ mkdir launch$ cd launch$ touch my_robot_unch```一旦我们创建了机器人模型文件、控制器配置文件和仿真运行文件,我们就可以开始仿真了。
基于ROS的机器人导航与控制系统设计与实现
基于ROS的机器人导航与控制系统设计与实现一、引言随着人工智能和自动化技术的不断发展,机器人在各个领域的应用越来越广泛。
机器人导航与控制系统是机器人技术中至关重要的一部分,它涉及到机器人在复杂环境中的移动和操作。
ROS(Robot Operating System)作为一个开源的机器人操作系统,为机器人导航与控制系统的设计与实现提供了便利。
本文将介绍基于ROS的机器人导航与控制系统的设计与实现过程。
二、ROS简介ROS是一个灵活且强大的机器人操作系统,它提供了一系列工具、库和约定,用于简化构建复杂的机器人应用程序。
ROS支持多种编程语言,包括C++和Python,同时也提供了丰富的功能包,用于实现各种机器人任务,如导航、感知和运动控制等。
三、机器人导航算法在机器人导航与控制系统中,导航算法起着至关重要的作用。
常见的导航算法包括SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)、A算法等。
SLAM算法用于实现机器人在未知环境中的定位和地图构建,而A算法则用于规划机器人在已知地图中的最优路径。
四、基于ROS的导航系统设计基于ROS的导航系统通常由多个节点组成,包括地图构建节点、定位节点、路径规划节点和运动控制节点等。
这些节点通过ROS中间件进行通信和协调,实现机器人在环境中的自主导航。
4.1 地图构建节点地图构建节点负责接收传感器数据,并将其转换为地图信息。
常用的传感器包括激光雷达和摄像头等。
地图构建节点通常使用SLAM算法来实现实时地图构建。
4.2 定位节点定位节点用于确定机器人在地图中的位置。
常见的定位方法包括里程计、惯性测量单元(IMU)和视觉定位等。
定位节点通过将传感器数据与地图信息进行匹配,实现对机器人位置的估计。
4.3 路径规划节点路径规划节点根据目标位置和当前位置,在地图中搜索最优路径。
常用的路径规划算法包括A*算法和Dijkstra算法等。
路径规划节点将最优路径发送给运动控制节点。
ROS语音控制机器人教程
如今语音识别在PC机和智能手机上炒的火热,ROS走在技术的最前沿当然也不会错过这么帅的技术。
ROS中使用了CMU Sphinx和Festival开源项目中的代码,发布了独立的语音识别包,而且可以将识别出来的语音转换成文字,然后让机器人智能处理后说话。
一、语音识别包1、安装安装很简单,直接使用ubuntu命令即可,首先安装依赖库:$ sudo apt-get install gstreamer0.10-pocketsphinx$ sudo apt-get install ros-fuerte-audio-common$ sudo apt-get install libasound2然后来安装ROS包:其中的核心文件就是nodes文件夹下的recognizer.py文件了。
这个文件通过麦克风收集语音信息,然后调用语音识别库进行识别生成文本信息,通过/recognizer/output消息发布,其他节点就可以订阅该消息然后进行相应的处理了。
2、测试安装完成后我们就可以运行测试了。
首先,插入你的麦克风设备,然后在系统设置里测试麦克风是否有语音输入。
然后,运行包中的测试程序:$ roslaunch pocketsphinx unch此时,在终端中会看到一大段的信息。
尝试说一些简单的语句,当然,必须是英语,例如:bring me the glass,come with me,看看能不能识别出来。
我们也可以直接看ROS最后发布的结果消息:$ rostopic echo /recognizer/output二、语音库1、查看语音库这个语音识别时一种离线识别的方法,将一些常用的词汇放到一个文件中,作为识别的文本库,然后分段识别语音信号,最后在库中搜索对应的文本信息。
如果想看语音识别库中有哪些文本信息,可以通过下面的指令进行查询:$ roscd pocketsphinx/demo$ more robocup.corpus2、添加语音库我们可以自己向语音库中添加其他的文本识别信息,《ros by example》自带的例程中是带有语音识别的例程的,而且有添加语音库的例子。
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如今语音识别在PC机和智能手机上炒的火热,ROS走在技术的最前沿当然也不会错过这么帅的技术。
ROS中使用了CMU Sphinx和Festival开源项目中的代码,发布了独立的语音识别包,而且可以将识别出来的语音转换成文字,然后让机器人智能处理后说话。
一、语音识别包1、安装安装很简单,直接使用ubuntu命令即可,首先安装依赖库:$ sudo apt-get install gstreamer0.10-pocketsphinx$ sudo apt-get install ros-fuerte-audio-common$ sudo apt-get install libasound2然后来安装ROS包:其中的核心文件就是nodes文件夹下的recognizer.py文件了。
这个文件通过麦克风收集语音信息,然后调用语音识别库进行识别生成文本信息,通过/recognizer/output消息发布,其他节点就可以订阅该消息然后进行相应的处理了。
2、测试安装完成后我们就可以运行测试了。
首先,插入你的麦克风设备,然后在系统设置里测试麦克风是否有语音输入。
然后,运行包中的测试程序:$ roslaunch pocketsphinx unch此时,在终端中会看到一大段的信息。
尝试说一些简单的语句,当然,必须是英语,例如:bring me the glass,come with me,看看能不能识别出来。
我们也可以直接看ROS最后发布的结果消息:$ rostopic echo /recognizer/output二、语音库1、查看语音库这个语音识别时一种离线识别的方法,将一些常用的词汇放到一个文件中,作为识别的文本库,然后分段识别语音信号,最后在库中搜索对应的文本信息。
如果想看语音识别库中有哪些文本信息,可以通过下面的指令进行查询:$ roscd pocketsphinx/demo$ more robocup.corpus2、添加语音库我们可以自己向语音库中添加其他的文本识别信息,《ros by example》自带的例程中是带有语音识别的例程的,而且有添加语音库的例子。
首先看看例子中要添加的文本信息:$ roscd rbx1_speech/config$ more nav_commands.txt这就是需要添加的文本,我们也可以修改其中的某些文本,改成自己需要的。
然后我们要把这个文件在线生成语音信息和库文件,然后在线编译生成库文件。
把下载的文件都解压放在rbx1_speech包的config文件夹下。
我们可以给这些文件改个名字:$ roscd rbx1_speech/config$ rename -f 's/3026/nav_commands/' *在rbx1_speech/launch文件夹下看看voice_nav_unch这个文件:<launch><node name="recognizer" pkg="pocketsphinx" type="recognizer.py"output="screen"><param name="lm" value="$(find rbx1_speech)/config/nav_commands.lm"/><param name="dict" value="$(find rbx1_speech)/config/nav_commands.dic"/></node></launch>可以看到,这个launch文件在运行recognizer.py节点的时候使用了我们生成的语音识别库和文件参数,这样就可以实用我们自己的语音库来进行语音识别了。
通过之前的命令来测试一下效果如何吧:$ roslaunch rbx1_speech voice_nav_unch$ rostopic echo /recognizer/output三、语音控制有了语音识别,我们就可以来做很多犀利的应用了,首先先来尝试一下用语音来控制机器人动作。
1、机器人控制节点前面说到的recognizer.py会将最后识别的文本信息通过消息发布,那么我们来编写一个机器人控制节点接收这个消息,进行相应的控制即可。
在pocketsphinx包中本身有一个语音控制发布Twist消息的例程voice_cmd_vel.py,rbx1_speech包对其进行了一些简化修改,在nodes文件夹里可以查看voice_nav.py文件:#!/usr/bin/env pythonimport roslib; roslib.load_manifest('rbx1_speech')import rospyfrom geometry_msgs.msg import Twistfrom std_msgs.msg import Stringfrom math import copysignclass VoiceNav:def __init__(self):rospy.init_node('voice_nav')rospy.on_shutdown(self.cleanup)# Set a number of parameters affecting the robot's speedself.max_speed = rospy.get_param("~max_speed", 0.4)self.max_angular_speed = rospy.get_param("~max_angular_speed", 1.5)self.speed = rospy.get_param("~start_speed", 0.1)self.angular_speed = rospy.get_param("~start_angular_speed", 0.5)self.linear_increment = rospy.get_param("~linear_increment", 0.05)self.angular_increment = rospy.get_param("~angular_increment", 0.4)# We don't have to run the script very fastself.rate = rospy.get_param("~rate", 5)r = rospy.Rate(self.rate)# A flag to determine whether or not voice control is pausedself.paused = False# Initialize the Twist message we will publish.self.cmd_vel = Twist()# Publish the Twist message to the cmd_vel topicself.cmd_vel_pub = rospy.Publisher('cmd_vel', Twist)# Subscribe to the /recognizer/output topic to receive voice commands.rospy.Subscriber('/recognizer/output', String, self.speech_callback)# A mapping from keywords or phrases to commandsself.keywords_to_command = {'stop': ['stop', 'halt', 'abort', 'kill', 'panic', 'off', 'freeze', 'shut down', 'turn off', 'help', 'help me'],'slower': ['slow down', 'slower'],'faster': ['speed up', 'faster'],'forward': ['forward', 'ahead', 'straight'],'backward': ['back', 'backward', 'back up'],'rotate left': ['rotate left'],'rotate right': ['rotate right'],'turn left': ['turn left'],'turn right': ['turn right'],'quarter': ['quarter speed'],'half': ['half speed'],'full': ['full speed'],'pause': ['pause speech'],'continue': ['continue speech']}rospy.loginfo("Ready to receive voice commands")# We have to keep publishing the cmd_vel message if we want the robot to keep moving.while not rospy.is_shutdown():self.cmd_vel_pub.publish(self.cmd_vel)r.sleep()def get_command(self, data):# Attempt to match the recognized word or phrase to the# keywords_to_command dictionary and return the appropriate# commandfor (command, keywords) in self.keywords_to_command.iteritems():for word in keywords:if data.find(word) > -1:return commanddef speech_callback(self, msg):# Get the motion command from the recognized phrasecommand = self.get_command(msg.data)# Log the command to the screenrospy.loginfo("Command: " + str(command))# If the user has asked to pause/continue voice control,# set the flag accordinglyif command == 'pause':self.paused = Trueelif command == 'continue':self.paused = False# If voice control is paused, simply return without# performing any actionif self.paused:return# The list of if-then statements should be fairly# self-explanatoryif command == 'forward':self.cmd_vel.linear.x = self.speedself.cmd_vel.angular.z = 0elif command == 'rotate left':self.cmd_vel.linear.x = 0self.cmd_vel.angular.z = self.angular_speedelif command == 'rotate right':self.cmd_vel.linear.x = 0self.cmd_vel.angular.z = -self.angular_speedelif command == 'turn left':if self.cmd_vel.linear.x != 0:self.cmd_vel.angular.z += self.angular_incrementelse:self.cmd_vel.angular.z = self.angular_speedelif command == 'turn right':if self.cmd_vel.linear.x != 0:self.cmd_vel.angular.z -= self.angular_incrementelse:self.cmd_vel.angular.z = -self.angular_speedelif command == 'backward':self.cmd_vel.linear.x = -self.speedself.cmd_vel.angular.z = 0elif command == 'stop':# Stop the robot! Publish a Twist message consisting of all zeros.self.cmd_vel = Twist()elif command == 'faster':self.speed += self.linear_incrementself.angular_speed += self.angular_incrementif self.cmd_vel.linear.x != 0:self.cmd_vel.linear.x += copysign(self.linear_increment,self.cmd_vel.linear.x)if self.cmd_vel.angular.z != 0:self.cmd_vel.angular.z += copysign(self.angular_increment,self.cmd_vel.angular.z)elif command == 'slower':self.speed -= self.linear_incrementself.angular_speed -= self.angular_incrementif self.cmd_vel.linear.x != 0:self.cmd_vel.linear.x -= copysign(self.linear_increment, self.cmd_vel.linear.x)if self.cmd_vel.angular.z != 0:self.cmd_vel.angular.z -= copysign(self.angular_increment,self.cmd_vel.angular.z)elif command in ['quarter', 'half', 'full']:if command == 'quarter':self.speed = copysign(self.max_speed / 4, self.speed)elif command == 'half':self.speed = copysign(self.max_speed / 2, self.speed)elif command == 'full':self.speed = copysign(self.max_speed, self.speed)if self.cmd_vel.linear.x != 0:self.cmd_vel.linear.x = copysign(self.speed, self.cmd_vel.linear.x)if self.cmd_vel.angular.z != 0:self.cmd_vel.angular.z = copysign(self.angular_speed, self.cmd_vel.angular.z)else:returnself.cmd_vel.linear.x = min(self.max_speed, max(-self.max_speed,self.cmd_vel.linear.x))self.cmd_vel.angular.z = min(self.max_angular_speed, max(-self.max_angular_speed, self.cmd_vel.angular.z))def cleanup(self):# When shutting down be sure to stop the robot!twist = Twist()self.cmd_vel_pub.publish(twist)rospy.sleep(1)if __name__=="__main__":try:VoiceNav()rospy.spin()except rospy.ROSInterruptException:rospy.loginfo("V oice navigation terminated.")可以看到,代码中定义了接收到各种命令时的控制策略。