【ROS教程】ROS文件系统和基础架构

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目录

• 1.工作空间目录
  
  
  
  • 1.1 package.xml
    
  
  
• 2.启动节点的方式
  
  
  
  • 2.1 一次启动一个
    
  • 2.2 一次启动多个
    
  
  
• 3.ROS常用命令
  
  
  
  • 3.1 增
    
  • 3.2 查
    
  • 3.3 执行
    
    
    
    • 3.3.1 加载环境变量
      
    • 3.3.2 运行节点
      
    
    
  • 3.4 查看计算图
    
  
  
• 4.创建功能包
  
  
  
  • 4.1 选择工作目录
    
  • 4.2 创建功能包目录
    
  • 4.3 建立功能包
    
  
  

1.工作空间目录

1. WorkSpace --- 自定义的工作空间
3.     |--- build：编译空间，用于存放CMake和catkin的缓存信息、配置信息和其他中间文件。
5.     |--- devel：开发空间，用于存放编译后生成的目标文件，包括头文件、动态&静态链接库、可执行文件等。
7.     |--- src：源码
9.         |-- package：功能包(ROS基本单元)包含多个节点、库与配置文件，包名所有字母小写，只能由字母、数字与下划线组成
11. <launch>
12.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
13.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
14.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
15. </launch>|-- CMakeLists.txt：配置编译规则，比如源文件、依赖项、目标文件
17. <launch>
18.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
19.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
20.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
21. </launch>|-- package.xml：包信息，比如:包名、版本、作者、依赖项...(以前版本是 manifest.xml)
23. <launch>
24.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
25.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
26.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
27. </launch>|-- scripts：存储python文件
29. <launch>
30.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
31.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
32.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
33. </launch>|-- src：存储C++源文件
35. <launch>
36.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
37.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
38.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
39. </launch>|-- include：头文件
41. <launch>
42.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
43.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
44.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
45. </launch>|-- msg：消息通信格式文件
47. <launch>
48.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
49.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
50.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
51. </launch>|-- srv：服务通信格式文件
53. <launch>
54.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
55.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
56.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
57. </launch>|-- action：动作格式文件
59. <launch>
60.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
61.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
62.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
63. </launch>|-- launch：可一次性运行多个节点
65. <launch>
66.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
67.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
68.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
69. </launch>|-- config：配置信息
71. <launch>
72.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
73.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
74.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
75. </launch>|-- CMakeLists.txt：编译的基本配置

复制代码

1.1 package.xml

• 固定格式
  

1. <?xml version="1.0"?>
3. <package format="2">
4.   
5.   <name><the name of package></name>
6.   
7.   <version>0.0.0</version>
8.   
9.   <description>The <the name of package> package</description>
11.   
12.   
13.   
14.   
15.   <maintainer email="*">XXX</maintainer>
18.   
19.   
20.   
21.   
22.   <license>TODO</license>
25.   
26.   
27.   
28.   
31.   
32.   
33.   
34.   
37.   
38.   
39.   
40.   
41.   
42.   
43.   
44.   
45.   
46.   
47.   
48.   
49.   
50.   
51.   
52.   
53.   
54.   
55.   
56.   
57.   
58.   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
60.   
61.   <build_depend>roscpp</build_depend>
62.   <build_depend>rospy</build_depend>
63.   <build_depend>std_msgs</build_depend>
65.   
66.   <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
67.   <build_export_depend>rospy</build_export_depend>
68.   <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
70.    
71.   <exec_depend>roscpp</exec_depend>
72.   <exec_depend>rospy</exec_depend>
73.   <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
76.   
77.   <export>
78.    
80.   </export>
81. </package>

复制代码

2.启动节点的方式

2.1 一次启动一个

1. rosrun <the name of package> <the name of executable file>

复制代码

• executable file：对于C语言，这个文件就是CMakeLists.txt中用add_executable生成的可执行文件；对于python，这个文件就是CMakeLists.txt中用catkin_install_python指向的文件
  

对应语法：

1. add_executable(<the name of executable file>
2. <launch>
3.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
4.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
5.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
6. </launch>   src/<the name of the source>.cpp
7. <launch>
8.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
9.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
10.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
11. </launch>  )
12. catkin_install_python(PROGRAMS scripts/<the name of the source>.py
13. <launch>
14.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
15.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
16.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
17. </launch>          DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
18. <launch>
19.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
20.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
21.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
22. </launch>         )

复制代码

2.2 一次启动多个

如果想要一次性启动一个包里的多个节点，而不是一行行地输入rosrun指令...

• 我们需要一个launch文件，它的固定格式是这样的：
  

1. <launch>
2.     <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
3.     <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
4.     <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
5. </launch>

复制代码

• node：包含的某个节点
  
• pkg：功能包
  
• type：被运行的节点文件
  
• name：为节点命名
  
• output：设置日志的输出目标
  

然后，在终端输入：

1. roslaunch <the name of package> <the name of launch file>

复制代码

3.ROS常用命令

3.1 增

创建新的ROS功能包：

1. catkin_create_pkg 自定义包名 依赖包

复制代码

3.2 查

列出所有功能包：

1. rospack list

复制代码

查找某个功能包是否存在，如果存在返回安装路径：

1. rospack find 包名

复制代码

3.3 执行

3.3.1 加载环境变量

先进入工作目录，然后：

1. source ./devel/setup.bash

复制代码

3.3.2 运行节点

roscore：ROS的系统先决条件节点和程序的集合，必须运行 roscore 才能使 ROS 节点进行通信。新开一个终端并输入：

1. roscore #用法一
2. roscore -p xxxx #用法二，指定端口号

复制代码

roscore 将启动:

• ros master
  
• ros 参数服务器
  
• rosout 日志节点
  

3.4 查看计算图

在节点正在运行的情况下，终端输入：

1. rosrun rqt_graph rqt_graph

复制代码

4.创建功能包

4.1 选择工作目录

首先，选择一个路径作为工作目录。这里我选择了如下路径作为工作目录

4.2 创建功能包目录

1. mkdir src

复制代码

然后，在工作空间目录下：

1. catkin_make

复制代码

src目录下会多出一个锁定的CMakeLists.txt文件，不用管它。
4.3 建立功能包

先进入src目录

1. cd src

复制代码

然后使用ROS提供的指令直接创建功能包即可：

1. catkin_create_pkg <the name of your package> roscpp rospy std_msgs message_generatio

复制代码

roscpp、rospy、std_msgs、message_generatio是你所需要的依赖，你可以自由决定想要哪些依赖

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