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🐢 ROS2 Docker 小乌龟实验报告

📅 日期

2026-05-06

🧪 实验目的

  • 学习使用 Docker 运行 ROS2 环境
  • 掌握 turtlesim 小乌龟基本操作
  • 理解 ROS2 中 Topic 通信机制
  • 使用命令控制机器人运动

🖥️ 实验环境

  • 操作系统：Windows 10
  • 工具：Docker Desktop + WSL2
  • 镜像：ghcr.io/tiryoh/ros2-desktop-vnc:humble
  • ROS版本：ROS2 Humble

🚀 实验步骤

1️⃣ 启动 Docker 容器

在 Windows PowerShell 中输入：

docker run -p 6080:80 --security-opt seccomp=unconfined --shm-size=512m -v ${PWD}:/home/ws ghcr.io/tiryoh/ros2-desktop-vnc:humble

启动后，在浏览器访问：

http://127.0.0.1:6080/

进入 Ubuntu 桌面环境。

2️⃣ 打开终端

在网页桌面中打开 Terminal（终端），进入工作目录：

cd /home/ws

3️⃣ 启动小乌龟节点（turtlesim）

ros2 run turtlesim turtlesim_node

运行后会弹出一个窗口，显示蓝色背景的小乌龟。

📷 turtlesim 运行界面

turtlesim

4️⃣ 启动键盘控制节点

新开一个终端，输入：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

📷 键盘控制界面

teleop

5️⃣ 控制小乌龟运动

点击控制终端窗口，使用键盘操作：

  • ↑ 前进
  • ↓ 后退
  • ← 左转
  • → 右转

小乌龟会根据按键进行移动。

📷 小乌龟运动轨迹

run

6️⃣ 查看 ROS2 通信机制

查看当前节点

ros2 node list

输出示例：

/turtlesim
/teleop_turtle

查看话题（Topic）

ros2 topic list

输出示例：

/turtle1/cmd_vel
/turtle1/pose

查看话题数据

ros2 topic echo /turtle1/pose

可以实时看到小乌龟的位置和姿态信息。

🧠 实验原理

ROS2 使用“节点（Node）+ 话题（Topic）”进行通信：

  • turtlesim_node：发布乌龟的位置（Publisher）
  • turtle_teleop_key：发布控制指令（Publisher）
  • 系统通过 Topic 实现数据传输

核心机制：

Publish → Topic → Subscribe

🎯 实验结果

  • 成功启动 ROS2 Docker 环境
  • 成功运行 turtlesim 小乌龟模拟器
  • 实现键盘控制乌龟运动
  • 成功查看 ROS2 节点和话题
  • 理解 ROS2 基本通信机制

❗ 遇到的问题与解决方法

问题 1：无法连接 Docker

原因：Docker 未启动

解决：

启动 Docker Desktop

问题 2：无法访问网页

原因：端口未映射

解决：

-p 6080:80

问题 3：路径错误（C:\ 无法访问）

原因：Linux 与 Windows 路径不同

解决：

cd /home/ws

问题 4：命令找不到

解决：

source /opt/ros/humble/setup.bash

🧾 实验总结

通过本次实验，我掌握了在 Docker 环境下运行 ROS2 的基本方法，并成功使用 turtlesim 小乌龟进行控制实验。理解了 ROS2 中节点与话题的通信机制，以及如何通过命令行进行系统交互。这为后续学习机器人开发和 ROS2 编程打下了基础。