ROS2-QT合并编程（从环境搭建到UI界面编写，很详细）

环境：Ubuntu20.04+ROS Foxy版本
ROS Foxy安装参考：
参考1：https://blog.youkuaiyun.com/shenliu128/article/details/127315280?spm=1001.2014.3001.5506
参考2：http://dev.ros2.fishros.com/doc/Installation/Ubuntu-Development-Setup.html#install-dependencies-using-rosdep

1.安装QT
参考文章
1）选择QtCreator的版本
ros2的ros-qtc-plugin插件只支持QtCreator 6.0以上的版本
这里选择QtCreator10.0.1
下载地址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/qt/official_releases/qtcreator/10.0/10.0.1/qt-creator-opensource-linux-x86_64-10.0.1.run

2）选择ros-qtc-plugin插件版本
ros-qtc-plugin插件是在0.5版本以后才支持ros2
这里选择与QtCreator10.0.1对应的10.0版本
下载地址：https://github.com/ros-industrial/ros_qtc_plugin/releases/download/10.0/ROSProjectManager-10.0-Linux-x86_64.zip

3）选择QT版本
这里选择的版本是qt-opensource-linux-x64-5.12.10.run
下载地址：https://download.qt.io/archive/
4）对下载的.run文件先chmod +x .run文件名。
先安装QtCreator10.0.1，再安装Qt5.12.10。
打开QtCreator10.0.1，在界面上菜单栏点击“编辑→Preferences…”，在构建套件（Kit）中选择Qt版本，点击右侧Link with Qt…，将Qt5.12.10 与QtCreator10.0.1链接在一起，有重启提醒就重启。
将ros-qtc-plugin插件的压缩包放进QtCreator10.0.1安装目录
在QtCreator10.0.1，在界面上菜单栏点击“帮助→关于插件”
弹出的界面点击Install Plugin…
选择下载好的ROSProjectManager-10.0-Linux-x86_64.zip压缩包，一直下一步即可安装完成，有重启提醒就重启。

5）改变变量
终端输入：gedit ~/.local/share/applications/org.qt-project.qtcreator.desktop
修改Exec变量一行，中间添加bash -i -c即改为 Exec=bash -i -c，并将原先连接的5.12.10的QtCreator改成QtCreator10.0.1的QtCreator路径，保存。

2.建立ros2-qt框架
1）在home路径下新建文件夹FDI_RTK/src
2）打开QtCreator10.0.1，选择创建项目
切记build system选择colcon，否则创建功能包会失败

3）选中src，右击选择添加新文件，创建package

3.基于ros2创建编译FDI设备
1）安装ros2 serial串口包
ros2中还没有集成serial串口包，所以需要第三方下载对应serial串口包
下载网址：https://github.com/ZhaoXiangBox/serial
按照说明安装即可。
参考网址：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_64184244/article/details/127623370

2）创建FDI设备ros2工作空间
在home文件夹下新建名为wheel_robot工作空间，并在工作空间中新建src文件夹，将fdilink_ahrs功能包放入src文件夹中。

3）编译ros2 FDI设备项目
打开终端，在工作空间路径下运行以下指令进行编译，等待显示[100%]编译
成功，因为只有一个功能包所以以下指令都可以：

colcon build --packages-select fdilink_ahrs

或者：

colcon build

都可以编译。
在主目录ctrl+H，打开.bashrc文件，添加该工作空间环境变量：

source /home/fei/wheel_robot/install/setup.bash
export PATH=$PATH:/home/fei/wheel_robot/

保存，重启bashrc：

source ~/.bashrc

5）运行
进入工作空间终端：

ros2 launch fdilink_ahrs ahrs_driver.launch.py

4.合并ros2-qt
1）在之前创建的qt项目ros2功能包文件中，新建launch文件夹

2）将wheel_robot工作空间src/fdilink_ahrs/src中的相关.cpp文件复制粘贴到/FDI_RTK/src/rtk/src中
3）将wheel_robot工作空间src/fdilink_ahrs/include中的相关.h文件复制粘贴到/FDI_RTK/src/rtk/include中

4）将wheel_robot工作空间src/fdilink_ahrs/launch中的相关.launch.py文件复制粘贴到/FDI_RTK/src/rtk/launch中

此时，项目结构如下图所示：

5）修改CMakeLists.txt
增加内容：

find_package(Eigen3 REQUIRED)
set(Eigen3_INCLUDE_DIRS ${EIGEN3_INCLUDE_DIR})

find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(rclpy REQUIRED)
find_package(sensor_msgs REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)
find_package(tf2 REQUIRED)
find_package(tf2_ros REQUIRED)
find_package(serial REQUIRED)
find_package(nav_msgs REQUIRED)
find_package(geometry_msgs REQUIRED)
find_package(tf2_geometry_msgs REQUIRED)

include_directories(
    include/ahrs_driver.h
    include/crc_table.h
    include/fdilink_data_struct.h
    include
    src
    ${catkin_INCLUDE_DIRS}
    ${Eigen3_INCLUDE_DIRS} 
)

add_executable(rtk_ahrs 
    src/ahrs_driver.cpp 
    src/crc_table.cpp)
ament_target_dependencies(rtk_ahrs rclcpp rclpy  std_msgs  sensor_msgs  serial tf2_ros tf2 nav_msgs geometry_msgs)

install(TARGETS
    rtk_ahrs
    DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)
install(
    DIRECTORY launch 
    DESTINATION share/${PROJECT_NAME}
)

注意：节点这里我设置为：rtk_ahrs

6）修改package.xml
增加内容：

  <depend>rclcpp</depend>
  <depend>rclpy</depend>
  <depend>sensor_msgs</depend>
  <depend>std_msgs</depend>
  <depend>tf2</depend>
  <depend>tf2_ros</depend>
  <depend>nav_msgs</depend>
  <depend>geometry_msgs</depend>

7）修改ahrs_driver.launch.py
将package和executable修改为自己对应的功能包名和节点名

package="rtk"
executable="rtk_ahrs"

8）构建运行项目
先构建项目
运行设置：
运行配置为自定义执行档，执行档选择rtk_ahrs路径

9）运行
有输出，说明合并成功。

5.添加UI
1）选中功能包rtk中src，右击选择添加新文件，选Qt设计师界面类->根据需要选界面类型(以MainWindow为例)，设置类名为rtk，FDI_RTK结构变更为

2）手动添加main.cpp
内容：

#include <ahrs_driver.h>
#include <Eigen/Eigen>
#include "rtk.h"
#include <QApplication>
#include <rclcpp/rclcpp.hpp>
int main(int argc, char *argv[])
{
    rclcpp::init(argc, argv);
    //FDILink::ahrsBringup bp;
    QApplication a(argc,argv);
    rtk w;
    w.show();
    return a.exec();
}

3）修改ahrs_driver.cpp
删除：蓝色部分

4）修改CMakeLists.txt
添加内容：

find_package(Qt5  REQUIRED COMPONENTS  Widgets)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)

src/main.cpp
src/rtk.cpp
src/rtk.h
src/rtk.ui

target_link_libraries(rtk_ahrs Qt5::Widgets)

5）运行
成功

6）通过按钮“点击”、“释放”来开启或关闭FDI设备
6.1)点击rtk.ui，找到Push Buttons，将其拖拽至旁边的编辑界面，点击该按钮图标，右下的属性栏中，将Text改为：rtk，并勾选checkable
记住该按钮的objectName: pushButton6.2)点击左侧“编辑”
双击rtk.h文件，添加#include <QtWidgets/QPushButton>，定义pushButton：QPushButton pushButton;
添加槽函数：
6.3）点击rtk.cpp文件，将槽函数On_allSelectBtnSlot与pushButton连接

connect(ui->pushButton,SIGNAL(clicked(bool)),this,SLOT(On_allSelectBtnSlot()));

编写槽函数具体功能

void rtk::On_allSelectBtnSlot()
{
    if(ui->pushButton->isChecked())
    {
           //代码1  //这里写点击按钮时执行的功能代码
    }
    else
    {
          //代码2 //这里写释放按钮时执行的功能代码
    }
}

因为这里需要将设备运行写进线程里（线程写法网上一堆，这里就不写了），所以将线程开启代码写在代码1处，线程关闭写在代码2处。为了直观看到设备被开启，建了三个lineEdit来显示经度、纬度、和海拔，运行结果如下：

后续：如果想了解如何在ROS2-QT中创建并运用自己的ROS2消息类型，请参考我的下一篇文章。