用另一个节点平滑运动

Houndbot

Terry

Terry和Houndbot都是ROS机器人，以6061个铝合金零件制造而成。项目的目标是要尽量让这些机器人自主运动。

以下的Python脚本程序会监听「/head/tilt/smooth」的讯息，朝「/head/tilt」发布许多讯息，好让伺服机转到目标角度之前慢慢加速，再慢慢延迟旋转。当讯息抵达「/head/tilt/smooth」时一定会呼叫「moveServo_cb」。这个回调函式会从-90到+90度之间每10度产生1个数值，追加到角度数组当中。「sin()」会取这个角度，数值从-1到+1慢慢增加。该数值加1之后，范围就会变成0到+2，再除以2之后， 0到+1的曲线数值数组就完成了。然后再看看m数组当中，每当发布讯息时，就会稍微前进一点，范围在r之内，直到1*r或是全范围为止。

#!/usr/bin/env python

from time import sleep

import numpy as np

import rospy

from std_msgs.msg import Float32

currentPosition = 0.5

pub = None

def moveServo_cb(data):

global currentPosition, pub

targetPosition = data.data

r = targetPosition - currentPosition

angles = np.array( (range(190)) [0::10]) -90

m = ( np.sin( angles * np.pi/ 180. ) + 1 )/2

for mi in np.nditer(m):

pos = currentPosition + mi*r

print “pos: “, pos

pub.publish(pos)

sleep(0.05)

currentPosition = targetPosition

print “pos-e: “, currentPosition

pub.publish(currentPosition)

def listener():

global pub

rospy.init_node(‘servoencoder’,anonymous=True)

rospy.Subscriber(‘/head/tilt/smooth’,Float32, moveServo_cb)

pub = rospy.Publisher(‘/head/tilt’,Float32, queue_size=10)

rospy.spin()

if __name__ == ‘__main__’:

listener()

想要测试伺服机顺畅的动作，就要启动Python脚本，将讯息发布到「/head/tilt/smooth」，这样一来即可检视顺畅的动作。

$ ./servoencoder.py

$ rostopic pub -1 /head/tilt/smoothstd_msgs/Float32 1

$ rostopic pub -1 /head/tilt/smoothstd_msgs/Float32 0

ROS当中的名称也可以重新测绘。只要将「/head/tilt/smooth」重新测绘为「/head/tilt」，程序就能向伺服机发出命令，而不会意识到正弦曲线的数值在变化。

迎向未来

虽然这里只说明了简单的伺服机控制，ROS却有更多功能。假如想要知道妨碍机器人的东西是什么，不妨使用已经支持ROS的Kinect。就算导航堆栈使用这项数据测绘，也可以馈送简短的Python脚本，让伺服机动起来，命令机器人追踪附近的物体。没错，眼睛真的会追逐物体。

Terry是室内用机器人，搭载2个Kinect。一个专门用来导航，另一个则用于深度测绘。Terry使用6个Arduinos，能够从用了ROS的网络接口或PS3遥控器直接操作。

Houndbot是设计成要在户外使用。里头有遥控器、GPS、罗盘和ROS耳形控制器。后续计划要搭载导航用的PS4双镜头摄影机，因为Kinect不能在阳光下使用。这台机器人重量为20公斤。还可以追加了悬吊系统，为此需要自行制造铝合金客制化零件。

作者：Ben Martin