用Ros中的Topic通讯方式控制小乌龟的速度，走矩形；编写订阅器代码

Question

ubunto20.04 Ros VScode
实验内容
1.利用Topic通讯方式实现小乌龟的速度以及控制小乌龟走矩形轨迹并对运行代码进行分析。 2.编写订阅器代码实现小乌龟速度信息的获取并输出。
写一个实验报告包括实验步骤及截图，实验结果截图， 实验结果分析，实验总结心得 ，请附上代码哦，如果可以，也发一下视频

Answer 1

以下回复引自免费微信小程序：皆我百晓生。 如问题解决，还请采纳。如仍有疑问，请回复留言或私信博主，以便获得更精准的帮助。

在PYTHON中使用ROS（ROBOT OPERATING SYSTEM）来实现一个基于TOPIC的通信方式控制小乌龟的速度，并且根据用户的需求改变小乌龟的行走路径。这将涉及到订阅和发布操作，以及如何设置和管理主题。

问题解决方案

1. 使用ROS创建一个子系统

首先，你需要安装并配置PYTHON环境，然后创建一个名为ROBOT_CONTROLLER.PY的PYTHON脚本。这个脚本将用于控制小乌龟的移动。

IMPORT ROSLIB; ROSLIB.LOAD_MANIFEST('ROBOTICS')
IMPORT ROSPY
FROM GEOMETRY_MSGS.MSG IMPORT TWIST, POSESTAMPED
FROM TURTLESIM.MSG IMPORT POSE
FROM STD_MSGS.MSG IMPORT STRING
IMPORT MATH

DEF MOVE_ROBOT(SPEED):
    # 假设这是一个简单的模拟，实际应用需要更复杂的数据结构和算法。
    PUB = ROSPY.PUBLISHER('/TURTLE1/CMD_VEL', TWIST, QUEUE_SIZE=1)
    TWIST = TWIST()
    TWIST.LINEAR.X = SPEED * MATH.COS(MATH.RADIANS(90))
    TWIST.ANGULAR.Z = SPEED * MATH.SIN(MATH.RADIANS(90))

    RATE = ROSPY.RATE(5) # 每秒发送一次
    WHILE NOT ROSPY.IS_SHUTDOWN():
        PUB.PUBLISH(TWIST)
        RATE.SLEEP()

IF __NAME__ == '__MAIN__':
    ROSPY.INIT_NODE('ROBOT_CONTROLLER')
    MOVE_ROBOT(5)
    ROSPY.SPIN()

2. 编写订阅器代码

为了控制小乌龟的运动，你需要定义一个订阅者函数，它接受一个字符串参数表示要订阅的主题名称。在这个例子中，我们将订阅名为/TURTLE1/CMD_VEL的TOPIC，以接收小乌龟的运动信息。

DEF SUBSCRIBE_TO_TOPIC(SUBSCRIPTION_NAME):
    DEF CALLBACK(DATA):
        IF DATA.DATA:
            PRINT(F"RECEIVED MESSAGE FROM TOPIC: {DATA.DATA}")
    ROSPY.SUBSCRIBER(F"/{SUBSCRIPTION_NAME}", STRING, CALLBACK)

现在你可以在PYTHON脚本中添加这个订阅器：

MOVE_ROBOT("TURTLE1/CMD_VEL")

3. 控制小乌龟速度

在PYTHON脚本中，你可以定义一个函数，该函数接受一个参数SPEED，代表你要设定的小乌龟速度。当MOVE_ROBOT()函数调用时，它会通过设置SPEED值来控制小乌龟的运动。

DEF SET_SPEED(SPEED):
    # 在这里，你可以修改这个速度值
    GLOBAL SPEED
    SPEED = SPEED + 1

最后，当你想要改变小乌龟的速度时，只需调用SET_SPEED()函数：

SET_SPEED(5)

总结

通过以上步骤，你可以创建一个基于ROS的机器人控制器，它可以控制小乌龟按照给定的速度和方向行走。这个过程涉及了主题命名、订阅和消息处理等概念，同时也展示了如何在PYTHON中使用ROS与ROS节点交互。