ROS基本使用workspace

工作空间，工程项目

• src

• build

• devel

• install

src里面是开发者要关注的。在 Ubuntu 直接面对一滩源文件，和使用 IDE 有很大不同，很多东西都是手动的。

工作空间

mkdir -p ~/workspace_name/src
cd ~/workspace_name/src

# 创建工作空间的指令
catkin_init_workspace

编译需要在工作空间的根目录下，即 workspace_name 下

catkin_make

底层实现也是基于cmake的，所以使用这么个编译命令

设置环境变量

需要让 Linux 系统知道功能包在那里，告诉系统功能包位置

source ~/workspace_name/devel/setup.bash

这个指令只在当前终端有效，可以直接把这个指令放在终端配置里

在 ~ 文件夹里，ctrl+H 显示隐藏文件，就有 ``./bashrc` 了，加上这一句

source ~/workspace_name/devel/setup.bash

可以查看以下当前的环境变量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

创建功能包

catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

安装了 VSCode 的 ROS 插件后，可以直接在 src 点击来创建，最简单的功能包

catkin_create_pkg roshello std_msgs roscpp rospy

一个最简单的功能包，每个功能包都要有的两个文件CMakeLists.txt，package.xml

一个工程不可以有重名的功能包。一台电脑上可以有多个工程存在，在不同工作空间下可以有同名功能包。这就有个问题，当有同名的功能包时，ros是如何解决的。

echo $ROS_PACKAGE_PATH指令会输出查找功能包的路径，在一个路径里找到了就不往后找了。新设置的路径在最前面，在使用时候就表现为新功能包覆盖老功能包。

这就是工作空间覆盖机制，有时候会有潜在风险。

创建第一个 ROS 程序

在 src 中新建文件

#include <ros/ros.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc, argv, "hello_node");    /* ros 节点初始化 */
    ros::NodeHandle nh;                     /* ros 节点句柄 */
    ros::Rate loop_rate(1);                 /* 延时功能 */

    int i = 0;

    while (1)
    {
        ROS_INFO("hello %d", i++);
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

需要编辑 cmakelist.txt 文件来控制编译选项。自动生成的文件里有许多内容，根据需要来选择。

add_executable(要生成的可执行文件名
  src/源文件名.cpp
)
target_link_libraries(要生成的可执行文件名
  ${catkin_LIBRARIES}
)

launch 文件

编译出来的可执行文件，可以单独启动，如使用 rosrun 命令，我们需要一次性启动这些东西，即使用 launch 文件。

• 1.功能包内添加 launch 文件夹

• 2.添加 .launch 文件

• 3.编译要启动的节点

<launch>
    <node pkg="helloworld" type="hello_node" name="hello_node" output="screen"/>
</launch>

ROS 架构

ROS 的设计者：

• 通讯机制(不同进程之间数据交互，ROS里的进程叫节点)

• 工具软件包，开发调试等，rviz

• 算法

ROS核心功能的实现一般不需要考虑，开发者一般关注功能部分，如CV，等。

ROS 系统架构分三层

• OS，即操作系统，兼容最好的是 Ubuntu

• 中间层，ROS 的实现

  • 基于 TCP/UDP 实现的 TCPROS/UDPROS 通信

  • 实时数据传输，进程间通信的 Nodelet 机制

  • 各种库，如数据类型、坐标变换、运动控制等

• 应用层

  • 功能包，等，

ROS 自身，

• 文件系统

  • 文件的组织形式

• 计算图

  • 源码跑起来的数据交互关系

  • 节点、消息、等概念

查看当前的计算图 rqt_graph，理解多任务的一种方式。