# 摘要 預計完成時間：10分鐘 該單元是5天課程中ROS的預覽版。通過對不同部分的介紹，以及每個部分的一些簡單示例，您將可以一瞥在課程中學到的內容。 # 開始學習 所以你希望學習ROS，你想快速做到，對吧？我認為這就是為什么你在這里學習，在5天課程的ROS中。別擔心，我向您保證，在課程結束時，您會覺得自己可以對機器人做任何事情！但是，這并不容易，你必須盡力而為！ 在本課程預覽中，您將對課程中將要介紹的不同單元進行簡短介紹。這個單元并不是要在30分鐘內教你ROS。那并沒那么簡單！您將只是概述您將在課程中學到的主要內容。通過完成本課程的不同章節，您將能夠學習如何編程任何機器人。 但是，為了能夠對任何機器人進行編程，您需要學習什么？看看這個章節，你會明白！ ***** # 用ROS編程機器人需要學習什么？ >[danger] ### 首先，您需要學習一些基本概念 在開始學習任何東西之前，總是需要首先介紹一些基本概念。例如，在你知道如何走路之前，你無法學會跑步。在你知道如何說話之前，你不能學會唱歌。對？所以，通過這門課程，你會了解到這些內容。 在本課程的第一部分（基本概念章節）中，您將了解一些在開始處理更復雜的概念之前，所需要學習的ROS基本概念。 >[danger]### 其次，您需要了解主題 為了學習ROS，您需要了解的第一件事是如何使用主題。主題可能是ROS最重要的部分，因此您需要仔細了解它們。 ROS通過主題處理幾乎所有的通信。更復雜的通信系統，例如服務或行動，最終依賴于主題。這就是他們如此重要的原因！例如，通過ROS主題，您將能夠與機器人進行通信以使其移動，讀取機器人的傳感器讀數等。 在屏幕的右上角，您有模擬窗口。在這個窗口中，您將在課程期間遇到不同的機器人（取決于您所在的章節），這將有助于您學習ROS。在第一章（課程預覽）中，您將與可愛的Kobuki合作。我相信你會相處得很好！ 所以現在我們已經做了正確的介紹......讓我們從第一個例子開始吧！ ***** # 例1.1 **在WebShell編號＃1中執行以下命令**，以便開始移動Kobuki機器人。 WebShells就像Linux shell，但在網絡上。 默認情況下，它們位于屏幕的右下部分。 您可以在那里鍵入Linux命令。 在WebShell＃1中執行 ``` roslaunch publisher_example move.launch ``` 每當您想要停止移動機器人時，為了停止程序，只需在WebShell中按Ctrl + C. 注意：您會注意到，即使在停止程序后，機器人仍將繼續移動。 為了阻止它，你將不得不執行另一個命令。 現在選擇WebShell＃2并執行以下命令以停止Kobuki機器人。 在WebShell＃2中執行 ``` roslaunch publisher_example stop.launch ``` >[danger] 重要提示：在每個示例的最后，您會發現一些有用的注釋。 請看看他們！ 例1.1的預期結果  >[warning]實例1.1的數據 檢查以下注釋以完成示例： 注1：即使用Ctrl + C終止命令，機器人仍然會繼續移動。 這是因為機器人將繼續收聽您在該主題上發布的最后一條消息。 你會明白這意味著什么。 >[info]例1.1結束 ***** 在整個課程中，您將必須執行ROS程序并在模擬機器人上進行測試。 太棒了吧？你可能會對整個過程如何工作有很多疑問......你真正做的是啟動一個發布者，這是一個將消息寫入主題的ROS程序，在這種情況下寫入/ cmd_vel話題。該主題用于將速度命令發送到機器人的基礎。因此，通過本主題發送消息，您已使機器人開始移動。 但是......即使我停止了程序，機器人為什么還要繼續前進？好吧，那是因為機器人不斷聽到發布到主題中的最后一條消息，告訴它移動機器人。因此，為了阻止它，你剛剛啟動了另一個發布者，在這種情況下，發布了一條消息，告訴機器人停止。 但請稍等，請記住，這只是一個課程預覽。您將能夠在主題單元（第3章和第4章）中了解有關主題的更多信息。耐心一點！ >[danger]### 第三，您需要了解服務 現在，讓我們繼續吧。您已經看到主題是ROS的一個非常重要的部分，它們可以讓您與機器人進行通信。但這是唯一的方法嗎？ 你可以想象，答案是否定的。當然！ ROS還提供服務。服務允許您為機器人編寫特定功能，然后讓任何人都可以調用它。例如，您可以創建一個服務，讓您的機器人在特定時間段內移動，然后停止。 服務比主題稍微復雜一些，因為它們分為兩部分。一方面，您擁有Service Server，它為任何想要使用它的人提供功能（稱之為）。另一方面，您擁有服務客戶端，即調用/請求服務功能的服務客戶端。 讓我們看一個如何調用先前創建的服務的示例，這使得Kobuki機器人在一個圓圈中移動4秒鐘。 # 例1.2 >[danger] 重要信息：在開始此示例之前，請確保停止在WebShells中運行的所有先前程序（通過按Ctrl + C）。另外，確保Kobuki機器人不動。 在WebShell編號＃1中執行以下命令以啟動該服務。 ``` roslaunch service_demo service_launch.launch ``` 在WebShell編號＃2中執行以下命令以調用該服務。 ``` rosservice call / service_demo“{}” ``` 例1.2的預期結果  >[warning]實施例1.2的數據 請檢查以下注釋以完成示例： 注1：服務必須啟動并運行才能調用它。因此，請確保在調用之前已啟動該服務。 注意2：請記住，您的機器人將從上一個示例中停止的點開始移動。因此，它可能與顯示的gif不一致。 >[info]例1.2結束 ***** 我打賭你開始對這件事感到激動，對吧？但我相信你還有更多問題。 在上面的例子中，你做了兩件事。首先，您啟動了該服務，以便為想要呼叫它的任何人提供服務。然后，您執行了一個調用該服務的命令。此服務的目的是將Kobuki機器人移動一圈4秒鐘，然后停止它。因此，當您調用該服務時，機器人開始執行此移動。 但請記住，這只是預覽單元。在服務單元（第5章和第6章）中，您將學到更多有關服務的知識！ >[danger]### 第四，你需要了解行動 以為你做完了？一點也不！你仍然需要一些東西才能使用ROS。目前，您已經對主題和服務進行了一瞥，您已經了解了它們如何允許您與機器人進行通信。 但是，這還不是全部。 ROS還提供行動。操作類似于服務，從某種意義上說，它們還允許您為機器人編寫功能，然后提供它以便任何人都可以調用它。操作和服務之間的主要區別在于，當您調用服務時，機器人必須等到服務結束才能執行其他操作。另一方面，當您調用動作時，您的機器人在執行動作時仍可繼續執行其他操作。 還有其他差異，例如允許您在執行操作時提供反饋的操作。但是你會在課程中看到所有這些。現在，讓我們嘗試一個簡單的例子來處理一個動作。 # 例1.3 >[danger]重要信息：在開始本示例之前，請確保停止在WebShells中運行的所有程序（通過按Ctrl + C）。 在WebShell編號＃1中執行以下命令以啟動操作。 ``` roslaunch action_demo action_launch.launch ``` 在WebShell編號＃2中執行以下命令以“調用”操作。 ``` roslaunch action_demo_client client_launch.launch ``` 例1.3的預期結果  >[warning]實施例1.3的數據 請檢查以下注釋以完成示例： 注意1：確保通過執行第一個命令啟動了Action Server。否則，您將無法撥打電話。 注意2：請記住，您的機器人將從上一個示例中的停止點開始移動。因此，它可能與顯示的gif不一致。 >[info]例1.3結束 ***** 我確信，在這一點上，你開始對你正在做的事情感到有些困惑。別擔心，沒關系！ 基本上，你在前面的例子中做了兩件事。首先，通過發出第一個命令啟動Action Server。然后，通過發出第二個命令調用該Action。您可能認為這與前面的服務示例相同，但事實并非如此。它們之間存在一些重要的差異，但您可能無法看到它們。 但是，你現在不必擔心。正如我之前告訴過你的那樣，這只是一個課程預覽，所以當你通過動作單元時，你將更好地理解動作（第7章和第8章）。 最后，您需要知道如何使用調試工具 如果你要開始使用機器人，你需要知道這一件事：你將不得不處理錯誤。 幸運的是，ROS提供了許多工具，可以幫助您檢測正在發生的事情。在下面的示例中，您將了解可能是所有這些工具中最重要的工具：RViz。按照下面的例子快速瀏覽一下這個神奇的工具吧！ # 例1.4 >[danger]重要信息：在開始本示例之前，請確保停止在WebShells中運行的所有程序（通過按Ctrl + C）。 在WebShell編號＃1中執行以下命令以啟動RViz。 ``` rosrun rviz rviz ``` 現在，點擊位于IDE窗口右上角的屏幕上的圖標，以打開圖形界面。 這將在新選項卡中打開圖形界面。你應該在這里看到RViz。  現在，請按照以下步驟操作： #### a）更改base\_link的固定幀。  #### b）單擊“顯示”部分下方的“添加”按鈕。 選擇RobotModel選項。  #### c）現在，重復該過程并選擇LaserScan選項。 #### d）從LaserScan選項中選擇/ kobuki / laser / scan主題。  #### e）如果需要，您也可以使用例1.1中啟動的程序移動機器人 例1.4的預期結果 注意：為了通過激光束可視化墻壁，機器人必須面向墻壁。 否則，顯然，它不會檢測到任何東西。  >[warning]實施例1.4的數據 請檢查以下注釋以完成示例： 注意1：您可以通過雙擊頂部欄來最大化RViz窗口。 >[info]例1.4結束 ***** 在這一點上，我相信你有很多疑問和懷疑...但是不要著急！ 你現在在RViz看到的是你的Kobuki機器人。 這很明顯，對嗎？ 但是在小熊面前出現的紅線是什么？ 你知道嗎？ 好吧，這就是Kobuki機器人正在獲得的激光讀數。 因此，正如您可能已經猜到的那樣，紅線表示機器人前方的墻壁，激光束正在探測到該墻壁。 太棒了吧？ 但這仍然只是您使用RViz可以實現的一小部分。 你必須檢查調試工具單元（第9章）以查看更多的RViz！ 你認為呢？ 想真正了解所有這些是如何工作的？ 想成為機器人大師嗎？ 然后讓我們開始吧！