HKU Robocon 软件组新人培训指南

本页面整理自 HKU Robocon Team — Necessary Information for Software Trainees，供 NEC 软件组/电控组新人参考。完整实验细节请访问原站点。

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学习目标

• 使用 Linux 常用命令操作机器人上位机；
• 通过 SSH 远程登录机器人，使用 tmux 管理会话；
• 使用 Git 与队友协作开发；
• 理解 ROS 2 的核心概念（Node、Topic、Service、Launch）；
• 在 turtlesim 中完成手柄控制、路径跟随等基础作业；
• 将所学迁移到 NEC 的真实机器人项目中。

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第一步：必备工具

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第二步：Linux 与远程开发

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常用命令速查

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SSH 与 tmux 要点

• SSH 密钥：使用 ssh-keygen 生成密钥对，公钥（id_rsa.pub）放到机器人 ~/.ssh/authorized_keys 中，避免每次输入密码。
• 远程机器人无显示器：比赛中机器人通常没有外接屏幕，所有操作都通过 SSH 完成。
• tmux 作用：
  • 一个 SSH 窗口中同时运行多个终端；
  • 断网后程序继续在后台运行；
  • 多人共享同一会话调试。
• 常用快捷键：
  • Ctrl+B 然后 "：上下分屏
  • Ctrl+B 然后 %：左右分屏
  • Ctrl+B 然后 d：分离会话
  • tmux a：重新附加会话

详细内容：HKU SSH 教程

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第三步：Git 协作

git clone https://gitee.com/darrenpig/new_energy_coder_club.git

git checkout -b feature/your-name-description

git add .
git commit -m "feat(module): description"
git push origin feature/your-name-description

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第四步：ROS 2 核心概念

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Node（节点）

• 读取手柄输入
• 发布电机速度指令
• 处理视觉识别结果

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Topic（话题）

• 手柄节点发布 /input/joy_data
• 控制节点订阅该话题，转换为 /cmd_vel 速度指令
• 底盘节点订阅 /cmd_vel，驱动电机

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Service（服务）

• 清除 turtlesim 轨迹
• 修改画笔颜色
• 重置机器人状态

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Launch 文件

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第五步：动手实验

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实验 1：turtlesim + PS4 手柄

• 订阅 /input/joy_data 话题，解析手柄输入；
• 发布 geometry_msgs/msg/Twist 到 /turtle1/cmd_vel；
• 实现变速、清屏、改颜色等功能；
• 理解 launch 文件如何组织多个节点。

原题：Assignment 1 — Manual Controller with m2_joy

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实验 2：自动路径跟随

• 自定义 service 定义路径点；
• 编写路径管理节点；
• 修改 CMakeLists.txt、package.xml；
• 通过 ros2 service call 测试功能。

原题：Assignment 2 — Automatic Path

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实验 3：RViz 可视化

• 添加 TF、LaserScan、Marker 等显示插件；
• 理解坐标系和传感器数据的可视化；
• 将可视化用于后续真实机器人调试。

原教程：Lab 6.3 — Visualizations in ROS with RViz

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第六步：嵌入式与通信基础

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Arduino 入门

• digitalWrite() / analogWrite() 控制 GPIO；
• 串口打印调试信息；
• 配合传感器读取模拟量与数字量。

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编码器

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无刷电机与 CAN 通信

• 无刷电机（BLDC）通常配合电子调速器（ESC）使用；
• ESC 通过 CAN 总线接收目标速度/位置/电流指令；
• 作为程序员，重点是掌握 CAN 帧的封装与解析，以及与 ESC 的通信协议。

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I2C 与传感器

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推荐学习顺序

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资源汇总

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