Ubuntu 16 ROS编写Python节点

在本文中，我们将探讨如何在Ubuntu 16操作系统上使用Python编写ROS（Robot Operating System）节点。ROS是一个开源的机器人软件平台，广泛用于机器人研究和开发。Python是一种流行的编程语言，因其简洁性和易读性而被广泛使用。

ROS环境搭建

首先，我们需要在Ubuntu 16上安装ROS。这里我们以ROS Kinetic版本为例。安装步骤如下：

  1. 安装依赖项：

    sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

  2. 初始化rosdep：

    sudo rosdep init
rosdep update

  3. 配置环境变量：

    echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

创建ROS工作空间

接下来，我们需要创建一个ROS工作空间来存放我们的节点代码。执行以下命令：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/
catkin_make
source devel/setup.bash

编写Python节点

现在我们可以开始编写Python节点了。首先，在~/catkin_ws/src目录下创建一个新的包：

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg my_package roscpp rospy std_msgs

然后，在my_package目录下创建一个名为my_node.py的Python脚本：

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

def callback(data):
    rospy.loginfo("Received: %s", data.data)

def listener():
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

这个节点订阅名为chatter的主题，并接收String类型的消息。当收到消息时，它会打印一条日志信息。

编译和运行节点

  1. 编译工作空间：

    cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash

  2. 运行节点：

    rosrun my_package my_node.py

类图和饼状图

以下是使用Mermaid语法生成的类图和饼状图示例。

类图

classDiagram
    class Node {
        +String data
        +callback(data)
    }
    class ROS {
        +init_node(name, anonymous)
        +Subscriber(topic, type, callback)
        +spin()
    }
    Node --> ROS: "subscribes to"

饼状图

pie
    title ROS Components
    "Nodes" : 45
    "Topics" : 25
    "Services" : 20
    "Actions" : 10

结语

通过本文，我们学习了如何在Ubuntu 16上使用Python编写ROS节点。首先，我们搭建了ROS环境，然后创建了一个ROS工作空间，并编写了一个简单的Python节点。最后，我们编译并运行了这个节点。希望本文能帮助你入门ROS和Python编程。