初识ROS机器人操做系统

　　最近因工做须要，学习了一下ROS（机器人操做系统）。说是系统，其实只是一个运行在Linux下的一个框架，具备强大的分布式功能。下面是总结的一些知识点，懒得仔细整理了。

　　

　　获取全部已安装的ROS软件包列表清单 　　rospack list
　　找到一个软件包的目录 　　rospack find package-name
　　查看软件包目录下的文件 　　rosls package-name
　　将当前目录切换至此软件包目录 　　roscd package-name
　　ROS 节点管理器 　　roscore
　　启动节点 　　rosrun package-name executable-name
　　查看节点列表 　　rosnode list
　　显式设置节点的名称 　　rosrun package-name executable-name

　　查看节点 　　rosnode info node-name
　　终止节点 　　rosnode kill node-name ctrl-c不会当即终止
　　查看节点之间的链接关系　　 rqt_graph
　　话题列表 　　rostopic list
　　打印消息内容 　　rostopic echo topic-name
　　测量发布频率 　　rostopic hz topic-name rostopic bw topic-name
　　查看话题 　　rostopic info topic-name
　　查看消息类型 　　rosmsg show message-type-name
　　用命令行发布消息　　 rostopic pub -r rate-in-hz topic-name

 

　　建立工做区　　 mkdir -p ~/catkin_ws/src
 　  建立功能包 　　进入src文件夹 catkin_create_pkg package-name

 

　　编写程序：

　　1.功能包文件夹中建立xxx.cpp文件
　　2.包含依赖库　　#include <ros / ros.h>
　　　　每个消息类型 　　#include <package_name/type_name.h>
　　3.main函数中 ros::init 最后一个参数为节点默认名
　　4.ros::NodeHandle一个程序建立一个对象

 

　　编译程序：
　　1.声明依赖库 （package-names roscpp）
　　　　CMakeLists.txt中　　find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS package-names)
　　　　package.xml中
　　　　　　<build_depend>package-name</build_depend>
　　 　　　　<run_depend>package-name</run_depend>
　　2.声明可执行文件 CMakeLists.txt 中添加两行
　　　　add_executable(executable-name source-files)
　　　　target_link_libraries(executable-name ${catkin_LIBRARIES})
　　3.编译工做区 从工做区目录运行　　catkin_make

　　4.source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 每一个终端运行一次

 

　　发布消息：
　　1.包含消息类型声明
　　　　#include <package_name/type_name.h>
　　2.建立发布者对象
　　　　ros::Publisher pub = node_handle.advertise<message_type>( topic_name, queue_size); 
　　　　topic_name相对名称
　　　　同一个节点发布关于多个话题的消息,须要为每一个话题建立一个独立的 ros::Publisher 对象
　　　　建立一个发布者是一个很耗时的操做
　　3.建立并填充消息对象
　　4.发布消息
　　　　pub.publish(msg);
　　5.定义输出格式
　　　　ROS_INFO_STREAM

 

　　节点是否中止工做的检查 ros::ok()
　　控制消息发布频率 ros::Rate对象 ros::Rate rate(hz); rate.sleep();

 

　　 订阅消息：
　　1.编写回调函数
　　　　void function_name(const package_name::type_name &msg)
　　　　{
　　　　. . .
　　　　}
　　2.建立订阅者对象
　　　　建立一个ros::Subscriber对象
　　　　ros::Subscriber sub = node_handle.subscribe (topic_name,queue_size, pointer_to_callback_function)
　　3.给ROS控制权
　　　　ros::spin() 这个方法要求 ROS 等待而且执行回调函数（阻塞方式）
　　　　ros::spinOnce()这个代码要求 ROS 去执行全部挂起的回调函数，而后将控制权限返回给咱们（非阻塞）

 

　　每个日志消息都被发布到话题/rosout 上。该话题的消息类型是rosgraph_msgs/Log
　　查看/rosout消息 　　rostopic echo /rosout rqt_console

　　设置某个节点的日志级别：
　　　　1.经过命令行设置日志级别 rosservice call /node-name/set_logger_level ros.package-name level
　　　　2.经过图形界面设置日志级别 rqt_logger_level
　　　　3.经过 C++代码设置日志级别

　　全局名称 前斜杠"/"
　　默认命名空间+相对名称=全局名称
　　为每一个节点设置默认命名空间（不设则使用"/"）
　　　　1.ROS 程序 _ _ns:=default-namespace
　　　　2.环境变量为在 shell 内执行的 ROS 程序设置默认命名空间 Export ROS_NAMESPACE=default-namespace
　　　　3.启动文件 ns=”namespace(最经常使用)

　　私有名称 以一个波浪字符（~）开始
　　节点名+私有名称=全局名称

　　匿名名称 通常用于为节点命名 ros::init_options::Anonymous-Name 做为第四个参数传递给ros::init 方法

　　启动文件：
　　　　.launch 由一个包含若干节点元素（node elements）的根元素（root element）组成
　　　　执行启动文件 roslaunch package-name launch-file-name
　　　　每一个节点元素有以下三个必需的属性 pkg type name
　　　　在启动文件内使用一个匿名名称 name=”$(anon base_name)
　　　　在控制台中输出信息 output=”screen
　　　　令 roslaunch 在控制台中显示全部节点的输出 roslaunch -screen package-name launch-file-name
　　　　请求复位 respawn=”true 这样当节点中止的时候， roslaunch 会从新启动该节点
　　　　必要节点 required=”true 当一个必要节点终止的时候，roslaunch 会终止全部其余活跃节点并退出
　　　　为节点维护独立的窗口 Launch-prefix=“comman-prefix? launch-prefix=”xetr-e?

　　名称重映射
　　建立重映射
　　　　1.当使用命令行启动节点时 original-name := new-name
　　　　2.经过启动文件的方式 <remap from=”origina-name”to ”n-name”/>
　　怎样理解重映射？？？？？

　　启动文件包含其余文件 <include file=”$(find packag-name)/launch-file-name”
　　声明参数 <arg name=”ag-name”>
　　参数赋值 roslaunch package-name launch-file-name arg-name:=arg-value
　　<arg name=”ar-name” default=”a-value”/ >
　　<arg name=”ar-name” value=”a-value”/ >
　　命令行参数能够覆盖默认值default，可是不能覆盖参数值value.由 value 设置的参数值是不能更改的
　　获取参数值 $(arg arg-name)

 

　　查看参数列表 rosparam list
　　查询参数 rosparam get parameter_name
　　检索给定命名空间中的每个参数的值 rosparam get namespace
　　设置参数 rosparam set parameter_name parameter_value
　　只有当节点的/clear服务被调用时，它才会从参数服务器读取这些参数的值 rosservice call /clear
　　使用c++获取参数 void ros::param::set(parameter_name, input_value);
　　bool ros::param::get(parameter_name, output_value);
　　在启动文件中设置参数 <param name="param-name" value="param-value" />
　　设置私有参数 在节点元素中包含param元素

 

　　服务调用是双向的，一个节点给另外一个节点发送信息并等待响应
　　服务调用实现的是一对一通讯
　　服务数据类型分为两部分，分别表示请求和响应

　　列出全部服务 rosservice list
　　查看某个节点的服务类型 rosnode info node-name
　　查找提供服务的节点 rosservice node service-name
　　查找服务的数据类型 rosservice info service-name
　　功能包名+类型名=服务数据类型
　　查看服务数据类型 rossrv show service-data-type-name
　　从命令行调用服务 rosservice call service-name request-content

 

　　一个服务的客户端程序：
　　1.声明请求和响应的类型 #include <package_name/type_name.h>
　　2.建立客户端对象 ros::ServiceClient client = node_handle.serviceClient<service_type>( service_name);
　　3.建立请求和响应对象 package_name::service_type::Request
　　　　package_name::service_type::Response
　　4.调用服务 bool success = service_client.call(request,reponse);
　　5.声明对定义服务类型的功能包的依赖
　　　　编辑CMakeLists.txt的find_package行和清单文件 packag.xml的build_depend、run_depend

　　服务器程序：
　　1.编写服务的回调函数，给 Response 对象的数据成员赋值
　　　　bool function_name(
　　　　package_name::service_type::Request &req),
　　　　package_name::service_type::Response &resp)
　　　　) {
　　　　...
　　　　}
　　2.建立服务器对象 （service_name局部名称）
　　　　ros::ServiceServer server = node_handle.advertiseService( service_name,pointer_to_callback_function);

 

　　编译单个或多个package catkin_make --pkg <package A> <package B>

　　建立自定义消息msg\srv文件 　　1.变量类型与名称之间只能用空格，不能用tab　　2.数组能够不指定大小，代码中数组不能直接用{}赋值，用pushback或resize赋值，或逐个赋值