Curso de Robótica 2025-II

Introducción a Turtlesim

Guía 02 - Instalación de Turtlesim en ROS 2 Humble

Pedro Fabián Cárdenas Herrera
Manuel Felipe Carranza Montenegro

Introducción

El paquete turtlesim es un simulador ligero incluido en ROS 2 que permite comprender de forma visual y práctica los conceptos fundamentales del sistema operativo robótico, como nodos, tópicos y servicios. A través de una tortuga animada, es posible interactuar con estos elementos utilizando comandos de terminal o interfaces gráficas como rqt.

Este entorno es ideal para quienes están comenzando en ROS 2, ya que proporciona una experiencia amigable para aprender a publicar y suscribirse a tópicos, llamar servicios y controlar nodos, todo sin necesidad de hardware físico.

Objetivos

• Instalar y ejecutar el simulador turtlesim.
• Controlar una tortuga mediante el teclado usando ROS 2.
• Visualizar y manipular nodos, tópicos y servicios mediante comandos y la herramienta gráfica rqt.
• Utilizar servicios para crear nuevas tortugas y cambiar propiedades como el color del trazo.
• Aplicar remapeo de tópicos para controlar múltiples tortugas simultáneamente.

Prerrequisitos:

• Tener ROS 2 correctamente instalado y configurado (ej. ROS 2 Humble).
• Haber ejecutado source /opt/ros/humble/setup.bash en cada terminal nueva.

Instalar turtlesim

sudo apt update
sudo apt install ros-humble-turtlesim

Verifica la instalación:

ros2 pkg executables turtlesim

Iniciar turtlesim

ros2 run turtlesim turtlesim_node

Controlar la tortuga

En otra terminal:

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

Usa las flechas del teclado para mover la tortuga y dibujar.

Ver nodos y recursos activos:

ros2 node list
ros2 topic list
ros2 service list
ros2 action list

Instalar rqt

sudo apt update
sudo apt install '~nros-humble-rqt*'

Ejecutar:

rqt

Si no aparecen los plugins:

rqt --force-discover

Usar rqt

En el menú superior: Plugins > Services > Service Caller

Usar el servicio /spawn

• Escoge /spawn en el menú desplegable.
• Asigna nombre (turtle2) y coordenadas (x=1.0, y=1.0).
• Haz clic en Call.
• Aparecerá una nueva tortuga.

Usar el servicio /set_pen

• Selecciona /turtle1/set_pen.
• Cambia r=255, g=0, b=0, width=5.
• Haz clic en Call.
• La tortuga dibujará con una línea roja gruesa.

Controlar turtle2 (remapeo)

Abre otra terminal y ejecuta:

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args --remap turtle1/cmd_vel:=turtle2/cmd_vel

Ahora puedes controlar turtle2 desde esta terminal y turtle1 desde la anterior.

Configurar Visual Studio Code para ROS 2

sudo apt update
sudo apt install python3-colcon-common-extensions

Si trabajas con un workspace (recomendado), carga su entorno, si no tienes un workspace, crea uno:

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws
colcon build
source /opt/ros/humble/setup.bash

Crear un Nodo en Python para Controlar la Tortuga

Dentro de tu workspace, crea un paquete:

cd ~/ros2_ws/src
ros2 pkg create --build-type ament_python my_turtle_controller

Edita el archivo setup.py dentro de my_turtle_controller para asegurarte de que tiene:

entry_points={
    'console_scripts': [
        'move_turtle = my_turtle_controller.move_turtle:main',
    ],
},

Ahora, en la carpeta my_turtle_controller/my_turtle_controller/, crea un archivo llamado move_turtle.py y escribe lo siguiente:

import rclpy
from rclpy.node import Node
from geometry_msgs.msg import Twist

class TurtleController(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('turtle_controller')
        self.publisher_ = self.create_publisher(Twist, '/turtle1/cmd_vel', 10)
        self.timer = self.create_timer(0.5, self.move_turtle)

    def move_turtle(self):
        msg = Twist()
        msg.linear.x = 2.0  # Velocidad hacia adelante
        msg.angular.z = 1.0  # Rotación
        self.publisher_.publish(msg)
        self.get_logger().info('Moviendo la tortuga')

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    node = TurtleController()
    rclpy.spin(node)
    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

Compilar y Ejecutar el Nodo

Guarda los cambios, regresa a la raíz de tu workspace, compílalo y ejecútalo:

cd ~/ros2_ws
colcon build
source install/setup.bash
ros2 run my_turtle_controller move_turtle

Recursos útiles

• Documentación oficial de ROS 2 Humble
  Guía completa oficial con tutoriales, ejemplos, y API.

• Documentación Oficial Docuementación Oficial turtlesim Intslación y Uso.

• Lista de plugins de rqt
  Descripción de los plugins disponibles para rqt, útil para visualización y depuración.

• Extensión de ROS para Visual Studio Code
  Herramienta para desarrollar, depurar y visualizar proyectos ROS 2 en VS Code.

• Repositorio oficial de turtlesim
  Código fuente del paquete, útil para entender su funcionamiento interno.