# 摘要 预计完成时间：10分钟 该单元是5天课程中ROS的预览版。通过对不同部分的介绍，以及每个部分的一些简单示例，您将可以一瞥在课程中学到的内容。 # 开始学习 所以你希望学习ROS，你想快速做到，对吧？我认为这就是为什么你在这里学习，在5天课程的ROS中。别担心，我向您保证，在课程结束时，您会觉得自己可以对机器人做任何事情！但是，这并不容易，你必须尽力而为！ 在本课程预览中，您将对课程中将要介绍的不同单元进行简短介绍。这个单元并不是要在30分钟内教你ROS。那并没那么简单！您将只是概述您将在课程中学到的主要内容。通过完成本课程的不同章节，您将能够学习如何编程任何机器人。 但是，为了能够对任何机器人进行编程，您需要学习什么？看看这个章节，你会明白！ ***** # 用ROS编程机器人需要学习什么？ >[danger] ### 首先，您需要学习一些基本概念 在开始学习任何东西之前，总是需要首先介绍一些基本概念。例如，在你知道如何走路之前，你无法学会跑步。在你知道如何说话之前，你不能学会唱歌。对？所以，通过这门课程，你会了解到这些内容。 在本课程的第一部分（基本概念章节）中，您将了解一些在开始处理更复杂的概念之前，所需要学习的ROS基本概念。 >[danger]### 其次，您需要了解主题 为了学习ROS，您需要了解的第一件事是如何使用主题。主题可能是ROS最重要的部分，因此您需要仔细了解它们。 ROS通过主题处理几乎所有的通信。更复杂的通信系统，例如服务或行动，最终依赖于主题。这就是他们如此重要的原因！例如，通过ROS主题，您将能够与机器人进行通信以使其移动，读取机器人的传感器读数等。 在屏幕的右上角，您有模拟窗口。在这个窗口中，您将在课程期间遇到不同的机器人（取决于您所在的章节），这将有助于您学习ROS。在第一章（课程预览）中，您将与可爱的Kobuki合作。我相信你会相处得很好！ 所以现在我们已经做了正确的介绍......让我们从第一个例子开始吧！ ***** # 例1.1 **在WebShell编号＃1中执行以下命令**，以便开始移动Kobuki机器人。 WebShells就像Linux shell，但在网络上。 默认情况下，它们位于屏幕的右下部分。 您可以在那里键入Linux命令。 在WebShell＃1中执行 ``` roslaunch publisher_example move.launch ``` 每当您想要停止移动机器人时，为了停止程序，只需在WebShell中按Ctrl + C. 注意：您会注意到，即使在停止程序后，机器人仍将继续移动。 为了阻止它，你将不得不执行另一个命令。 现在选择WebShell＃2并执行以下命令以停止Kobuki机器人。 在WebShell＃2中执行 ``` roslaunch publisher_example stop.launch ``` >[danger] 重要提示：在每个示例的最后，您会发现一些有用的注释。 请看看他们！ 例1.1的预期结果  >[warning]实例1.1的数据 检查以下注释以完成示例： 注1：即使用Ctrl + C终止命令，机器人仍然会继续移动。 这是因为机器人将继续收听您在该主题上发布的最后一条消息。 你会明白这意味着什么。 >[info]例1.1结束 ***** 在整个课程中，您将必须执行ROS程序并在模拟机器人上进行测试。 太棒了吧？你可能会对整个过程如何工作有很多疑问......你真正做的是启动一个发布者，这是一个将消息写入主题的ROS程序，在这种情况下写入/ cmd_vel话题。该主题用于将速度命令发送到机器人的基础。因此，通过本主题发送消息，您已使机器人开始移动。 但是......即使我停止了程序，机器人为什么还要继续前进？好吧，那是因为机器人不断听到发布到主题中的最后一条消息，告诉它移动机器人。因此，为了阻止它，你刚刚启动了另一个发布者，在这种情况下，发布了一条消息，告诉机器人停止。 但请稍等，请记住，这只是一个课程预览。您将能够在主题单元（第3章和第4章）中了解有关主题的更多信息。耐心一点！ >[danger]### 第三，您需要了解服务 现在，让我们继续吧。您已经看到主题是ROS的一个非常重要的部分，它们可以让您与机器人进行通信。但这是唯一的方法吗？ 你可以想象，答案是否定的。当然！ ROS还提供服务。服务允许您为机器人编写特定功能，然后让任何人都可以调用它。例如，您可以创建一个服务，让您的机器人在特定时间段内移动，然后停止。 服务比主题稍微复杂一些，因为它们分为两部分。一方面，您拥有Service Server，它为任何想要使用它的人提供功能（称之为）。另一方面，您拥有服务客户端，即调用/请求服务功能的服务客户端。 让我们看一个如何调用先前创建的服务的示例，这使得Kobuki机器人在一个圆圈中移动4秒钟。 # 例1.2 >[danger] 重要信息：在开始此示例之前，请确保停止在WebShells中运行的所有先前程序（通过按Ctrl + C）。另外，确保Kobuki机器人不动。 在WebShell编号＃1中执行以下命令以启动该服务。 ``` roslaunch service_demo service_launch.launch ``` 在WebShell编号＃2中执行以下命令以调用该服务。 ``` rosservice call / service_demo“{}” ``` 例1.2的预期结果  >[warning]实施例1.2的数据 请检查以下注释以完成示例： 注1：服务必须启动并运行才能调用它。因此，请确保在调用之前已启动该服务。 注意2：请记住，您的机器人将从上一个示例中停止的点开始移动。因此，它可能与显示的gif不一致。 >[info]例1.2结束 ***** 我打赌你开始对这件事感到激动，对吧？但我相信你还有更多问题。 在上面的例子中，你做了两件事。首先，您启动了该服务，以便为想要呼叫它的任何人提供服务。然后，您执行了一个调用该服务的命令。此服务的目的是将Kobuki机器人移动一圈4秒钟，然后停止它。因此，当您调用该服务时，机器人开始执行此移动。 但请记住，这只是预览单元。在服务单元（第5章和第6章）中，您将学到更多有关服务的知识！ >[danger]### 第四，你需要了解行动 以为你做完了？一点也不！你仍然需要一些东西才能使用ROS。目前，您已经对主题和服务进行了一瞥，您已经了解了它们如何允许您与机器人进行通信。 但是，这还不是全部。 ROS还提供行动。操作类似于服务，从某种意义上说，它们还允许您为机器人编写功能，然后提供它以便任何人都可以调用它。操作和服务之间的主要区别在于，当您调用服务时，机器人必须等到服务结束才能执行其他操作。另一方面，当您调用动作时，您的机器人在执行动作时仍可继续执行其他操作。 还有其他差异，例如允许您在执行操作时提供反馈的操作。但是你会在课程中看到所有这些。现在，让我们尝试一个简单的例子来处理一个动作。 # 例1.3 >[danger]重要信息：在开始本示例之前，请确保停止在WebShells中运行的所有程序（通过按Ctrl + C）。 在WebShell编号＃1中执行以下命令以启动操作。 ``` roslaunch action_demo action_launch.launch ``` 在WebShell编号＃2中执行以下命令以“调用”操作。 ``` roslaunch action_demo_client client_launch.launch ``` 例1.3的预期结果  >[warning]实施例1.3的数据 请检查以下注释以完成示例： 注意1：确保通过执行第一个命令启动了Action Server。否则，您将无法拨打电话。 注意2：请记住，您的机器人将从上一个示例中的停止点开始移动。因此，它可能与显示的gif不一致。 >[info]例1.3结束 ***** 我确信，在这一点上，你开始对你正在做的事情感到有些困惑。别担心，没关系！ 基本上，你在前面的例子中做了两件事。首先，通过发出第一个命令启动Action Server。然后，通过发出第二个命令调用该Action。您可能认为这与前面的服务示例相同，但事实并非如此。它们之间存在一些重要的差异，但您可能无法看到它们。 但是，你现在不必担心。正如我之前告诉过你的那样，这只是一个课程预览，所以当你通过动作单元时，你将更好地理解动作（第7章和第8章）。 最后，您需要知道如何使用调试工具 如果你要开始使用机器人，你需要知道这一件事：你将不得不处理错误。 幸运的是，ROS提供了许多工具，可以帮助您检测正在发生的事情。在下面的示例中，您将了解可能是所有这些工具中最重要的工具：RViz。按照下面的例子快速浏览一下这个神奇的工具吧！ # 例1.4 >[danger]重要信息：在开始本示例之前，请确保停止在WebShells中运行的所有程序（通过按Ctrl + C）。 在WebShell编号＃1中执行以下命令以启动RViz。 ``` rosrun rviz rviz ``` 现在，点击位于IDE窗口右上角的屏幕上的图标，以打开图形界面。 这将在新选项卡中打开图形界面。你应该在这里看到RViz。  现在，请按照以下步骤操作： #### a）更改base\_link的固定帧。  #### b）单击“显示”部分下方的“添加”按钮。 选择RobotModel选项。  #### c）现在，重复该过程并选择LaserScan选项。 #### d）从LaserScan选项中选择/ kobuki / laser / scan主题。  #### e）如果需要，您也可以使用例1.1中启动的程序移动机器人 例1.4的预期结果 注意：为了通过激光束可视化墙壁，机器人必须面向墙壁。 否则，显然，它不会检测到任何东西。  >[warning]实施例1.4的数据 请检查以下注释以完成示例： 注意1：您可以通过双击顶部栏来最大化RViz窗口。 >[info]例1.4结束 ***** 在这一点上，我相信你有很多疑问和怀疑...但是不要着急！ 你现在在RViz看到的是你的Kobuki机器人。 这很明显，对吗？ 但是在小熊面前出现的红线是什么？ 你知道吗？ 好吧，这就是Kobuki机器人正在获得的激光读数。 因此，正如您可能已经猜到的那样，红线表示机器人前方的墙壁，激光束正在探测到该墙壁。 太棒了吧？ 但这仍然只是您使用RViz可以实现的一小部分。 你必须检查调试工具单元（第9章）以查看更多的RViz！ 你认为呢？ 想真正了解所有这些是如何工作的？ 想成为机器人大师吗？ 然后让我们开始吧！