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ROS入门：实战构建简单机器人模型教程

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ROS，即Robot Operating System，是一个用于机器人开发的跨平台、可扩展的软件框架。它为机器人开发提供了丰富的工具和库，使得开发者可以专注于算法的实现，而不是底层系统的构建。本教程将带你入门ROS，并实战构建一个简单的机器人模型。

第一部分：ROS基础知识

1.1 ROS简介

ROS是一个由 Willow Garage 开发的开源机器人操作系统。它由一系列库、工具和文档组成，旨在帮助开发者快速构建机器人应用程序。

1.2 ROS架构

ROS的核心是一个名为“话题”的消息传递系统，它允许不同的组件之间进行通信。此外，ROS还提供了服务、动作和参数等机制。

1.3 ROS安装

首先，你需要安装ROS。以下是Ubuntu 18.04操作系统的安装步骤：

sudo apt update
sudo apt install -y ros-kinetic-desktop-full

第二部分：创建ROS工作空间

2.1 创建工作空间

在终端中，创建一个新的工作空间：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/
catkin_make

2.2 初始化工作空间

在终端中，初始化工作空间：

source devel/setup.bash

第三部分：构建简单机器人模型

3.1 创建新包

在终端中，创建一个新的包：

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg my_robot std_msgs rospy roscpp

3.2 编写节点

在my_robot包中，创建一个名为robot_node.py的文件，并添加以下内容：

#!/usr/bin/env python
import rospy
from std_msgs.msg import String

def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('robot_node', anonymous=True)
    rate = rospy.Rate(10)  # 10hz
    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "Hello, world! I am a robot."
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

3.3 编译工作空间

在终端中，编译工作空间：

cd ~/catkin_ws/
catkin_make
source devel/setup.bash

3.4 运行节点

在终端中，运行节点：

rosrun my_robot robot_node.py

此时，你将看到以下输出：

[INFO] [1585889900.690620]: Hello, world! I am a robot.
[INFO] [1585889901.690620]: Hello, world! I am a robot.
...

这表示你的机器人模型已经成功运行。

第四部分：总结

通过本教程，你学会了如何入门ROS，并实战构建了一个简单的机器人模型。接下来，你可以尝试添加更多的功能，如传感器数据读取、运动控制等。祝你学习愉快！

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