ROS 2 学习笔记
边做边记。环境：Ubuntu 22.04 + ROS 2 Humble。$ROS_WS 指 notebook 仓库里的 colcon 工作区 workspaces/ros2-humble/（源码在 src/，笔记在站点 /ros2/）。
运动学、DH、李群等几何先看侧栏 机器人学；反馈与状态空间看 控制论。本课把这些接到话题、TF 和仿真。ROS 2 不是「命令大全」：每一课先问为什么要这种通信原语，再动手。公式出现在 TF 的齐次变换和 cmd_vel 的差分驱动运动学。
逐步说明：为何机器人中间件要拆成 Topic / Service / Action（点击展开）
传感器 50Hz 往外涌，没有「请求—应答」的对方——用 Topic，解耦、可丢。标定相机内参是一次性问答——用 Service，保证有响应。导航到目标要几分钟、要反馈进度、可取消——用 Action。弄错原语：用 Service 传激光会堵住客户端；用 Topic 做「请给张地图」会丢请求。后面每课只练一种，但脑子里要先有这张表。
本课来自 ros2-humble-notes，已并入本仓库。
怎么用这些笔记
先进入工作区（相对 notebook 仓库根目录）：
bash
cd workspaces/ros2-humble
export ROS_WS="$PWD"
source /opt/ros/humble/setup.bash
source "$ROS_WS/install/setup.bash" # 编译之后- 按课号顺序慢慢看；每课都能在本机复现。
- 笔记讲概念与步骤，代码以
workspaces/ros2-humble/src/为准；每课文末有「对照代码」表（相对链接指向仓库内源文件）。 - 每课都有 「通俗理解」、「常见疑问」、「验证标准」（供学员自检与 AI 判读是否过关）。
- 编译（若 shell 里启用了 conda，建议先避开它的 Python）：
bash
cd $ROS_WS
export PATH="/usr/bin:$PATH"
source /opt/ros/humble/setup.bash
colcon build --cmake-args -DPython3_EXECUTABLE=/usr/bin/python3
source install/setup.bash只编某一阶段：
bash
colcon build --packages-select lesson_interfaces py_learning simple_robot \
--cmake-args -DPython3_EXECUTABLE=/usr/bin/python3课号 ↔ 代码对照
基础（00–05，包 py_pubsub）
| 课 | 笔记 | 代码 | 运行 |
|---|---|---|---|
| 00 | 00-环境与工作区.md | 环境配置 | — |
| 01 | 01-Topic发布订阅.md | py_pubsub talker/listener | ros2 run py_pubsub talker |
| 02 | 02-Service请求应答.md | add_two_ints_* | ros2 run py_pubsub add_two_ints_server |
| 03 | 03-Action长任务.md | fibonacci_action_* | ros2 run py_pubsub fibonacci_action_server |
| 04 | 04-Parameter参数.md | param_talker | ros2 run py_pubsub param_talker |
| 05 | 05-Launch一键启动.md | launch/*.launch.py | ros2 launch py_pubsub pubsub.launch.py |
阶段 A–C（06–12）
| 课 | 笔记 | 包 / 代码 | 运行 |
|---|---|---|---|
| 06 | 06-自定义消息.md | lesson_interfaces + py_learning sensor_* | ros2 run py_learning sensor_status_publisher |
| 07 | 07-自定义服务.md | SetLed + set_led_* | ros2 run py_learning set_led_server |
| 08 | 08-TF2坐标变换.md | tf_broadcaster / tf_listener | ros2 run py_learning tf_broadcaster |
| 09 | 09-速度控制cmd_vel.md | cmd_vel_publisher | ros2 run py_learning cmd_vel_publisher |
| 10 | 10-URDF与机器人描述.md | simple_robot URDF | ros2 launch simple_robot display.launch.py |
| 11 | 11-Gazebo最小仿真.md | Gazebo world + bridge | ros2 launch simple_robot gazebo.launch.py |
| 12 | 12-RViz与组合Launch.md | sim_stack | ros2 launch simple_robot sim_stack.launch.py |
课程目录（状态）
| 课 | 主题 | 状态 |
|---|---|---|
| 00–05 | 环境 / Topic / Service / Action / Param / Launch | 已完成 |
| 06–07 | 自定义 msg / srv（阶段 A） | 已完成 |
| 08–10 | TF2 / cmd_vel / URDF（阶段 B） | 已完成 |
| 11–12 | Gazebo / RViz 组合栈（阶段 C） | 已完成 |
包一览
| 包 | 内容 |
|---|---|
py_pubsub | 01–05 入门通信与 Launch |
lesson_interfaces | 06–07 自定义接口 |
py_learning | 06–09 示例节点 |
simple_robot | 10–12 URDF / Gazebo / RViz |
形式约定
- 一课一个 Markdown；源码文件头可标
Lesson 0x。 - 结构：目标 → 概念 → 通俗理解 → 常见疑问 → 动手 → 命令 → 对照代码 → 验证标准 → 小结。
- 不整页复制源码；用对照表链接真实文件。
- 需要冻结某课版本时用
git tag lesson-0x。