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用Ros1使用C++编程实现turtlesim中的小海龟随机行走完成四个形状（直行0.3m、左转后再直行0.3m、右转直行0.3m、画直接为0.2m的半圆），完成这四个形状指令后，然后再按原轨迹的返回。

作者：golang云原生栏目：公开2023-10-30 03:01860

下面是一个使用ROS1和C++编程实现turtlesim中小海龟完成四个形状，并按原轨迹返回的示例代码：

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>
#include <cmath>

const double PI = 3.14159265359;

void moveStraight(ros::Publisher& pub, double distance)
{
    geometry_msgs::Twist msg;
    msg.linear.x = 0.3;
    double currentDistance = 0;
    ros::Rate rate(10);

    while (currentDistance < distance)
    {
        pub.publish(msg);
        rate.sleep();
        currentDistance += std::abs(msg.linear.x / rate.expectedCycleTime().toSec());
    }

    // 停止运动
    msg.linear.x = 0;
    pub.publish(msg);
}

void rotateLeft(ros::Publisher& pub, double angle)
{
    geometry_msgs::Twist msg;
    msg.angular.z = 0.5;
    double currentAngle = 0;
    ros::Rate rate(10);

    while (currentAngle < angle)
    {
        pub.publish(msg);
        rate.sleep();
        currentAngle += std::abs(msg.angular.z / rate.expectedCycleTime().toSec());
   }

   // 停止旋转
   msg.angular.z = 0;
   pub.publish(msg);
}

void rotateRight(ros::Publisher& pub, double angle)
{
     geometry_msgs::Twist msg;
     msg.angular.z = -0.5; // 右转为负角速度
     double currentAngle = 0;
     ros::Rate rate(10);

     while (currentAngle > -angle) 
     {
         pub.publish(msg);
         rate.sleep();
         currentAngle -= std::abs(msg.angular.z / rate.expectedCycleTime().toSec());
     }

     // 停止旋转
     msg.angular.z = 0;
     pub.publish(msg);
}

void drawCircle(ros::Publisher& pub, double radius)
{
    double distance = 2 * PI * radius;
    moveStraight(pub, distance);
    rotateLeft(pub, PI);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    ros::init(argc, argv, "turtle_shapes");
    ros::NodeHandle nh;

    ros::ServiceClient spawnClient = nh.serviceClient<turtlesim::Spawn>("spawn");
    turtlesim::Spawn spawnSrv;
    spawnSrv.request.x = 5.0;
    spawnSrv.request.y = 5.0;
    spawnSrv.request.name = "turtle2";
    
    if (spawnClient.call(spawnSrv))
        ROS_INFO("Spawned turtle successfully!");
    
    ros::Publisher pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle2/cmd_vel", 10);

   // 直行0.3m
   moveStraight(pub, 0.3);

   // 左转后再直行0.3m
   rotateLeft(pub, PI/2);
   moveStraight(pub, 0.3);

   // 右转直行0.3m
   rotateRight(pub, PI/2);
   moveStraight(pub, 0.3);

   // 画半径为0.2m的半圆
   drawCircle(pub, 0.2);

   // 按原轨迹返回，需要逆序执行之前的动作

   // 返回：画半径为0.2m的半圆
   rotateRight(pub, PI);
   moveStraight(pub, 0.2);

   // 返回：右转直行0.3m
   rotateLeft(pub, PI/2);
   moveStraight(pub, 0.3);

   // 返回：左转后再直行0.3m
   rotateRight(pub, PI/2);
   moveStraight(pub, 0.3);

   // 返回：直行0.3m
   moveStraight(pub, 0.3);

    ros::spin();
    return 0;
}

请确保你已经正确安装并配置了ROS1环境，以及turtlesim包。此代码将在启动时生成一个名为”turtle2”的小海龟，并按照指定的顺序完成四个形状，然后再按原轨迹返回。


内容由零声教学AI助手提供，问题来源于学员提问

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