ros两只小乌龟跟随关键步骤

### ROS Turtlesim 中两只乌龟跟随功能的实现 在 ROS 的 `turtlesim` 工具中，可以通过设置两个节点来实现一只乌龟（`turtle2`）自动跟随另一只乌龟（`turtle1`）。以下是关键步骤： #### 1. 启动核心服务 启动 ROS 核心服务以允许不同节点之间的通信： ```bash roscore ``` #### 2. 运行 turtlesim 节点 运行 `turtlesim_node` 来启动模拟环境并显示初始的小海龟 (`turtle1`)： ```bash rosrun turtlesim turtlesim_node ``` #### 3. 创建第二只乌龟 (可选) 如果需要额外的一只乌龟，则可以调用 `/spawn` 服务手动创建新的乌龟实例。例如，在命令行执行以下操作会生成名为 `turtle2` 的新乌龟[^2]: ```bash rosservice call /spawn "x: 2 y: 2 theta: 0.0 name: 'turtle2'" ``` #### 4. 编写自定义节点逻辑 为了使 `turtle2` 自动跟踪 `turtle1`，需编写一个订阅者节点监听 `turtle1` 的位置变化，并通过发布消息调整 `turtle2` 的运动方向。 ##### a. 修改 CMakeLists.txt 文件 确保项目中的 `CMakeLists.txt` 配置支持编译所需的依赖项[^3]。 ##### b. 创建 Launch 文件 在一个 `.launch` 文件里集成所有必要的组件以便一键启动整个系统。下面是一个典型的配置例子: ```xml <launch> <!-- 启动仿真器 --> <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/> <!-- 添加键盘控制器供用户操控 turtle1 --> <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen"/> <!-- 广播 tf 数据用于表示两者的相对关系 --> <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" args="1 2 0 0 0 0 /world /turtle1 100" /> <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" args="4 5 0 0 0 0 /world /turtle2 100" /> <!-- 实现 follower 功能的核心部分 --> <node pkg="your_package_name" type="follower.py" name="follower"/> </launch> ``` 注意替换 `<your_package_name>` 和脚本名称为实际使用的包名与脚本路径。 ##### c. 开发 Follower Script 开发 Python 或 C++ 程序作为追击算法的基础。这里提供一段简单的伪代码展示如何基于 TF 库获取目标坐标差值从而计算速度矢量: ```python import rospy from geometry_msgs.msg import Twist from math import atan2, sqrt def callback(msg): global x_target, y_target x_target = msg.transform.translation.x y_target = msg.transform.translation.y if __name__ == '__main__': rospy.init_node('follower') listener = tf.TransformListener() pub = rospy.Publisher('/turtle2/cmd_vel', Twist, queue_size=10) rate = rospy.Rate(10) while not rospy.is_shutdown(): try: now = rospy.Time.now() - rospy.Duration(5.0) listener.waitForTransform("/turtle2", "/carrot1", now, rospy.Duration(1.0)) (trans, rot) = listener.lookupTransform("/turtle2", "/carrot1", now) angular = atan2(trans[1], trans[0]) linear = 0.5 * sqrt(trans[0]**2 + trans[1]**2) cmd = Twist() cmd.linear.x = linear cmd.angular.z = angular pub.publish(cmd) except Exception as e: continue rate.sleep() ``` 此段代码片段展示了基本原理——利用变换矩阵求解角度偏差以及距离误差，进而形成闭环控制系统驱动第二个机器人行动[^1]. #### 总结 综上所述，要让 ROS 下面的 TurtleSim 完成双体追踪任务，主要涉及以下几个方面的工作：首先是搭建好基础框架；其次是设计合理的控制策略并通过编程予以体现出来最后测试验证效果直至满足预期性能指标为止. ---