TurtleBot3在ROS2 humble中的仿真解析之Fake Node
TurtleBot3在ROS2 humble中成功安装好了之后，我们就来解析一下其中的代码，首先是Fake Node。主要从如下几方面入手，进行讲解：
1. 目录结构
2. 启动Fake Node
3. 代码解析
TurtleBot3在ROS2 humble中安装，请参照下面文章：(29条消息) 基于Ubuntu22.04在ROS2 Humble中编译turtlebot3遇到的坑_数据绿洲的博客-CSDN博客
1. 目录结构
目录包含工程相关的CMakeList.txt，package.xml，部署文件，参数文件，urdf模型文件，源文件等。
2. 启动Fake Node
Fake Node启动命令：
键盘操作节点启动命令：
成功启动后，系统包括：3个节点（turtlebot3_fake_node，robot_state_publisher和teleop_keyboard），5个话题（/cmd_vel，/odom，/joint_states，/tf，和/robot_description）。
Fake Node节点：
==》订阅/cmd_vel话题，从其得到键盘操作节点来的操作命令
==》发布/odom，/joint_states，和/tf话题
下面来具体介绍一下个环节的关键信息：
a. TurtleBot3 Fake Node节点发布脚本：
~/tb3_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake_node/launch/turtlebot3_fake_node.launch.py
其主要代码如下：
b. TurtleBot3 Fake Node节点的参数
TurtleBot3有三种model：burger，waffle_pi和waffle。
根据不同model类型，会有不同的参数文件(burger.yamal,waffle_pi.yaml,waffle.yaml)，参数定义文件所在目录：
~/tb3_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake_node/param
burger参数文件(burger.yaml)内容如下所示：
c. TurtleBot3 Fake Node的模型定义
根据不同model类型，会有不同的模型定义文件(turtlebot3_burger.urdf, turtlebot3_waffle_pi.urdf, turtlebot3_waffle.urdf)，模型定义文件所在目录：
~/tb3_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/urdf
3. 代码解析
TurtleBot3 Fake Node的实现是用C++实现的，其类名为TurtleBot3Fake，其从rclcpp::Node类继承而来。TurtleBot3Fake实现代码为：
~/tb3_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake_node/include/turtleblot3_fake_node/turtlebot3_fake_node.hpp
~/tb3_ws/src/turtlebot3/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake_node/src/turtlebot3_fake_node.cpp
I. 构造函数
在类的构造函数中主要实现：
a. 创建3个发布者和1个订阅者；
b. 创建发布定时器。
如下所示：
创建3个发布者，分别发布/odom, /joint_states, /tf话题：
创建1个订阅者，从/cmd_vel话题订阅消息：
创建10ms定时器，用于发布话题:
II. 订阅器回调函数
回调函数中，接受键盘发布的操作命令：目标线速度和目标角速度，并存储到成员变量中。如下所示：
III. 定时器回调函数
回调函数中，主要根据目标速度计算turtlebot的odometry信息，joint_state信息，和tf信息，并将上述信息通过3个话题发布出去。如下所示：
更新odometry信息：
==》计算步长
==》根据目标速度，计算左右轮的线速度和角速度，并更新速度和位置局部变量
==》计算odometry: 线速度，角速度和总转动角
==》更新关节状态
==》更新变换信息tf
4. 实现效果
命令启动后，rviz中会出现turtlebot3的样子，下图以burger为例。
你也可以通过键盘操作进行相应的移动。其中键盘操作提供机器人行走的目标线速度和角速度；
rviz提供机器人行走线路的可视化，实时显示机器人所在的位置和行走的方向。
