# ros

# ROS 发展

# ros 核心概念

# 节点与节点管理器

• 节点 (node)—— 执行单元

• 节点管理器 (ROS Master)—— 控制中心

# 话题通讯

• 话题 (Topic)—— 异步通讯机制

• 消息 (Message)—— 话题数据

# 服务通讯

• 服务 (Service)—— 同步通讯机制

# 参数

• 参数 (Parameter)—— 全局共享字典

# 文件系统

• 功能包 (Package)

• 功能包清单 (Package manifest)

• 元功能包 (Meta Packages)

# ROS 命令行工具使用

# 常用命令

# 运行小海龟

• roscore
• 1. rosrun turtlesim 双击 tab
  2. rosrun turtlesim turtlesim_node
• rosrun turtlesim turtle_teleop_key

# 命令行控制小海龟

• rqt_graph

• rosnode

• rosnode info /turtlesim

• rostopic

• rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist (双击 tab)

  海龟绕 z 轴转

• rosmsg show geometry_msgs/Twist

• rosservice

• rosservice call /spawn (双击 tab，新加一只海龟)

• rosbag record -a -O cmd_record (保存运行数据)

• rosbag play cmd_record.bag (按上次数据运行)

# 创建工作空间与功能包

# 功能空间

• src (代码空间)

• build (编译空间)

• devel (开发空间)

• install (安装空间)

# 创建工作空间

# 创建工作空间

• mkdir -p ~/catkin_ws/src
• cd ~/catkin_ws/src
• catkin_init_workspace

# 编译工作空间

• cd ~/catkin_ws/
• catkin_make

# 设置环境变量

• source devel/setup.bash

# 检查环境变量

• echo $ROS_PACKAGE_PATH

# 创建功能包

# 创建功能包

• cd ~/catkin_ws/src
• catkin_create_pkg test_pkg std_msgs roscpp rospy

# 编译功能包

• cd ~catkin_ws
• catkin_make
• source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

# 发布者 Publisher 的编程实现

• 创建功能包

• 在功能包的 src 中创建文档，输入代码 (touch 文档名)

• 配置发布者代码编译规则 (插入到 CM。。。.txt 中 Install 前)

  add_executable(velocity

  _publisher src/velocity_publisher.cpp)

  target_link_libraries(velocity_publisher ${catkin_LIBRARIES})

• 回到工作空间根目录进行 ——catkin_make

• 设置环境变量 ——source delel/setup.bash (ctrl+h, 找到隐藏文件，固定)

• 重启终端，启动 ros，海龟，第三个终端 ——rosrun 功能包名

# 订阅者 Subscriber 的编程实现

• 在功能包的 src 中创建文档，输入代码

• 配置发布者代码编译规则 (插入到 CM。。。.txt 中 Install 前)

  add_executable(pose_subscriber src/pose_subscriber.cpp)
  target_link_libraries(pose_subscriber ${catkin_LIBRARIES})

• 回到工作空间根目录进行 ——catkin_make

• 设置环境变量 ——source delel/setup.bash (发布者过程以固定，可忽略)

• 重启终端，启动 ros，海龟，第三个终端 ——rosrun 功能包名 文档名

# 话题消息的定义与使用

# 自定义话题消息

# 定义 msg 文件

• touch Person.msg

• 数据接口的定义

  string name
  uint8 sex
  uint8 age

  uint8 unknown = 0
  uint8 male = 1
  uint8 female = 2

# 在 package.xml 中添加功能包依赖

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

# 在 CMakeLists.txt 添加编译选项

• find_package( …… message_generation)

• add_message_files(FILES Person.msg)
  generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

• catkin_package(…… message_runtime)

# 编译生成相关语言文件

# 配置代码编译规则

*/add_executable(person_publisher src/person_publisher.cpp)
*/target_link_libraries(person_publisher ${catkin_LIBRARIES})
*/add_dependencies(person_publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

*/add_executable(person_subscriber src/person_subscriber.cpp)
*/target_link_libraries(person_subscriber ${catkin_LIBRARIES})
*/add_dependencies(person_subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

# 客户端 Client 的编程实现

# 创建功能包

catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

# 创建客户端代码

# 配置客户端代码编译规则 (c++)

add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)
target_link_libraries(turtle_spawn ${catkin_LIBRARIES})

# 运行

# 服务端 Service 的编程实现

# 创建代码并配置编译规则

add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})

# 编译并运行服务器

# 服务数据的定义与使用

# 自定义服务数据

# 定义 srv 文件

# 在 package.xml 中添加功能包依赖

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

# 在 CMakeLists.txt 添加编译选项

• find_package(...... message_generation)

• add_service_files(FILES Person.srv)
  generates_message(DEPENDENCIES std_msgs)

• catkin_package(...... message_runtime)

# 编译

# 创建服务端代码

# 创建客户端代码

# 配置编译规则

add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)

add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

# 参数的使用与编程方法

# 参数模型

# 创建功能包

catkin_create_pkg learning_parameter roscpp rospy std_srvs

# 参数命令行使用

# rosparam

• 列出当前多有参数

  $ rosparam list

• 显示某个参数值

  $ rosparam get param_key

• 设置某个参数值

  $ rosparam set param_key param_value

• 保存参数到文件

  $ rosparam dumo file_name

• 从文件读取参数

  $ rosparam delete param_key

# 编程方法

# 配置代码编译规则

add_executable(parameter_config src/parameter_config.cpp)

target_link_libraries(parameter_config ${catkin_LISRARAIES})

# 编译并运行