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我的机器人课程作业

AI Robotics 课程作业整理

第二周进一步完善了开发环境与工具链的配置。首先,在 Ubuntu 环境中完成了 GitHub SSH 密钥的生成与配置,实现了通过命令行与远程仓库的安全交互,并掌握了基本的 Git 操作指令,如代码克隆(git clone)、添加文件(git add)、提交记录(git commit)以及推送到远程仓库(git push),能够完成基础的版本管理流程。

同时,完成了 VS Code 与 WSL Ubuntu 的连接配置,通过安装相关插件实现了在 Windows 环境下直接访问与编辑 Linux 子系统中的文件,提高了开发效率。在 ROS2 方面,成功运行 turtlesim 小乌龟节点,并通过命令行进行节点控制与交互。此外,还使用 Python 编写简单程序,实现了对小乌龟运动的控制

小乌龟

好的,我帮你把两段总结里的图片路径全部统一替换为 ros2小乌龟画圈.png 👇


Week 3:Python编程与机器人控制入门

实验内容

本周完成了以下任务:

  1. 学习Python基础(数据类型、函数、类、控制流等)
  2. 掌握ROS2 Python库(rclpy)基本使用
  3. 编写第一个ROS2 Python节点(Hello World)
  4. 实现小乌龟直行与速度控制
  5. 实现机器人走正方形轨迹
  6. 了解PyBullet 3D仿真环境(拓展内容)

实验截图

Hello World 节点运行

Hello Node

小乌龟直行控制

直行控制

小乌龟走正方形

正方形轨迹


运行命令

# 运行Python节点
python3 hello_node.py

# 启动小乌龟仿真
ros2 run turtlesim turtlesim_node

# 运行直行控制节点
python3 straight_mover.py

# 运行正方形控制节点
python3 square_mover.py

遇到的问题

  1. 问题:Python节点无法运行或无输出 解决:检查是否执行 rclpy.init()rclpy.spin()

  2. 问题:小乌龟不运动 解决:确认是否持续发布 /turtle1/cmd_vel 话题

  3. 问题:运动轨迹不准确 解决:调整速度与时间参数(距离/速度)


学习心得

本周重点学习了Python基础和ROS2 Python开发方法,掌握了节点的基本结构(初始化、发布、定时器等)。通过控制小乌龟完成直行和正方形运动,加深了对速度控制和时间计算的理解。同时初步接触了3D仿真工具PyBullet,对机器人仿真有了更直观的认识。


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Week 3(拓展):机器人仿真与智能控制

实验内容

本周拓展完成了以下内容:

  1. 学习 PyBullet 仿真环境基础
  2. 运行3D物理仿真(地面 + 球体)
  3. 实现简单机器人(小车)运动控制
  4. 了解 RosClaw 与 OpenClaw 集成
  5. 学习自然语言控制机器人流程
  6. 了解2D与3D机器人运动差异

实验截图

PyBullet 3D仿真界面

PyBullet

机器人小车运动

机器人小车

自然语言控制流程

RosClaw流程


运行命令

# 安装 PyBullet
pip install pybullet

# 运行基础示例
python3 pybullet_demo.py

# 运行强化学习环境示例
python3 -m pybullet_envs.examples.enjoy_TF_AntBulletEnv

# 启动 OpenClaw(Docker)
docker compose up -d

# 启动 ROS2 WebSocket
ros2 launch rosbridge_server rosbridge_websocket_launch.xml

遇到的问题

  1. 问题:PyBullet无法打开GUI窗口 解决:检查是否在本地环境运行(WSL需配置图形支持)

  2. 问题:机器人不运动 解决:确认是否正确调用 setJointMotorControl2

  3. 问题:自然语言控制无响应 解决:检查 WebSocket 地址和API Key配置


学习心得

通过本部分学习,我从2D小乌龟仿真扩展到了3D机器人仿真,理解了物理引擎在机器人中的作用。同时接触了AI控制机器人(RosClaw + OpenClaw),对智能机器人系统有了更整体的认识。


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