1. 实验背景
ROS 2 (Robot Operating System 2) 是目前机器人开发的主流框架。本实验作为 ROS 2 学习的第一步，通过 turtlesim 仿真器，深入理解 ROS 2 的节点（Node）、话题（Topic）以及发布/订阅（Pub/Sub）通信机制。
2. 实验目标
- 启动 Turtlesim 仿真节点。
- 通过键盘控制节点，实现对小海龟的手动控制。
- 编写 Python 脚本，通过发布
Twist消息实现小海龟的自动化圆周运动。
3. 实验步骤与效果展示
3.1 环境准备
首先确保 ROS 2 环境配置正确，启动仿真核心节点：
bash
ros2 run turtlesim turtlesim_node
3.2 手动控制（Teleop）
开启一个新终端，运行键盘控制节点。通过键盘方向键，我们可以实时改变小海龟的速度。
bash
ros2 run turtlesim turtle_teleop_key
在手动控制下，小海龟会在屏幕上留下运动轨迹。
3.3 自动化控制：编写 Python 绘圆脚本
📥 实验源码下载
文件名：
draw_circle.py
获取方式： 点击 立即下载 按钮，或者查看资源绑定列表。
适用环境： ROS 2 Humble / Foxy / Galactic
手动控制虽然直观，但机器人开发的内核在于自动化。我们编写了一个名为 draw_circle.py 的 Python 节点，通过定时向 /turtle1/cmd_vel 话题发送恒定的线速度和角速度，使海龟画出一个完美的圆。
代码核心实现：
python
# 核心逻辑：设置线性速度 x=2.0, 角速度 z=1.0
msg = Twist()
msg.linear.x = 2.0
msg.angular.z = 1.0
self.publisher_.publish(msg)运行过程：
bash
python3 draw_circle.py
最终效果：
可以看到在原有乱序轨迹的基础上，小海龟划出了一个规范的圆形。
4. 实验总结
通过本次实验，我掌握了以下核心知识点：
- 节点 (Node) ：
turtlesim_node和控制节点是相互独立的进程。 - 话题 (Topic) ：控制指令是通过
/turtle1/cmd_vel话题进行传递的。 - 消息类型 (Message Type) ：使用了
geometry_msgs/msg/Twist来表达三维空间中的速度。
这种"发布/订阅"的异步通信模式是 ROS 2 系统的基石。
🚀 下一步预告
圆满完成小海龟任务后，我将挑战 目标二：三维导航（3D Navigation）。我们将告别二维平面，进入 Gazebo 仿真环境，探索激光雷达与 3D 避障的奥秘！