AI机器人课程 - 第2周作业

👤 基本信息

• 姓名：张皓然
• 学号：20231877
• 日期：2026-03-19

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📌 本周目标

• 理解 ROS2 通信机制（Topic）
• 学习 Publisher / Subscriber 模型
• 掌握 ROS2 基本命令
• 实现机器人速度控制

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⚙️ 实验内容

1️⃣ ROS2 基本命令实验

查看节点

ros2 node list

查看话题

ros2 topic list

监听位姿信息

ros2 topic echo /turtle1/pose

发布速度控制命令

ros2 topic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 1.0}, angular: {z: 0.0}}"

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2️⃣ Topic 通信实验

本实验使用 ROS2 Topic 通信机制：

• Publisher 发布速度数据
• Subscriber 接收位姿数据
• 使用 turtlesim 实现机器人控制

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3️⃣ 机器人直线运动实验

通过 /turtle1/cmd_vel 控制机器人运动：

• linear.x 控制前进速度
• angular.z 控制转向速度

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📐 运动学公式

机器人圆周运动公式：

:contentReference[oaicite:0]{index=0}

其中：

• v = 线速度
• r = 半径
• ω = 角速度

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🚀 运行结果

Topic 监听结果

小乌龟直线运动

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💡 核心知识点

Topic（话题）

ROS2 中节点之间异步通信方式。

Publisher（发布者）

负责发送消息。

Subscriber（订阅者）

负责接收消息。

Twist 消息

用于机器人速度控制：

• linear.x → 前进速度
• angular.z → 旋转速度

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⚠️ 遇到的问题与解决

问题1：节点无法通信

原因

Topic 名称不一致。

解决

统一发布与订阅的 Topic 名称。

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问题2：机器人不运动

原因

速度参数设置错误。

解决

检查 /turtle1/cmd_vel 参数格式。

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🧠 本周总结

本周学习了 ROS2 核心通信机制 Topic。

通过实验：

• 掌握了 Publisher / Subscriber 模型
• 学习了 ROS2 基本命令
• 完成了 turtlesim 机器人控制
• 实现了机器人直线运动

为后续 ROS2 节点开发与机器人控制实验打下基础。