ROS3—创建包

本文介绍了如何使用ROS工具创建和管理ROS包,包括利用catkin工具创建包、配置package.xml和CMakeLists.txt文件等内容。
1. 创建一个ROS包

利用roscreate-pkg和catkin来创建新包,用rospack来列出包的依赖。

2. 一个catkin包的组成

一个catkin包必须有:
- 一个catkin顺从包package.xml提供包的元信息
- 一个使用catkin的CMakeLists.txt
- 在每个文件夹中只有一个包

3.在catkin工作空间的包
workspace_folder/        -- WORKSPACE
    src/                 -- SOURCE SPACE
        CMakeLists.txt   -- 'Toplevel' CMake file. provided by catkin
        package_1/
            CMakeLists.txt    -- CMakeLists.txt file for package_1
            package.xml       -- Package manifest for package_1
        ...
        package_n/
            CMakeLists.txt    -- CMakeLists.txt file for package_n
            package.xml       -- Package manifest for package_n
4.创建一个catkin包
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

先转到catkin工作空间的source空间目录,再利用catkin_create_pkg创建新包。

5.建立catkin工作空间和运行setup文件
cd ~/catkin_ws
catkin_make
. ~/catkin_ws/devel/setup.bash

上面的代码会创建catkin工作空间的,在devel子目录/opt/ros/$ROSDISTRO_NAME创建类似的结构;并将工作空间添加到ROS环境中。

6.包依赖
6.1直接依赖
rospack depends1 <package_name>
roscd <package_name>
cat package.xml

使用catkin_create_pkg时会提供一些依赖包,这些一级依赖包可通过rospack查看。而这些依赖也存储在package.xml文件中。

6.2非直接依赖
rospack depends <package_name>

许多依赖包也会有自己的依赖包。而上述命令可以递归地列出内嵌的依赖。

7.定制你的包
7.1定制文件package.xml

描述标签

<description>The beginner_tutorial package</description>

更新描述标签,可以将描述换成任何你希望的。
然后是维护者标签。

<!-- One maintainer tag required, multiple allowed, one person per tag --> 
<!-- Example:  -->
<!-- <maintainer email="jane.doe@example.com">Jane Doe</maintainer> -->
<maintainer email="user@todo.todo">user</maintainer>

然后是许可标签

<!-- One license tag required, multiple allowed, one license per tag -->
<!-- Commonly used license strings: -->
<!--   BSD, MIT, Boost Software License, GPLv2, GPLv3, LGPLv2.1, LGPLv3 -->
<license>TODO</license>

接下来是依赖标签。依赖包被分为build_depend,buildtool_depend,run_depend和test_depend。

<!-- The *_depend tags are used to specify dependencies -->
<!-- Dependencies can be catkin packages or system dependencies -->
<!-- Examples: -->
<!-- Use build_depend for packages you need at compile time: -->
<!--   <build_depend>genmsg</build_depend> -->
<!-- Use buildtool_depend for build tool packages: -->
<!--   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> -->
<!-- Use run_depend for packages you need at runtime: -->
<!--   <run_depend>python-yaml</run_depend> -->
<!-- Use test_depend for packages you need only for testing: -->
<!--   <test_depend>gtest</test_depend> -->
<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
<build_depend>roscpp</build_depend>
<build_depend>rospy</build_depend>
<build_depend>std_msgs</build_depend>

最终的package.xml文件为:

<?xml version="1.0"?>
<package>
  <name>beginner_tutorials</name>
  <version>0.1.0</version>
  <description>The beginner_tutorials package</description>

  <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>
  <license>BSD</license>
  <url type="website">http://wiki.ros.org/beginner_tutorials</url>
  <author email="you@yourdomain.tld">Jane Doe</author>

  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>

  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>

  <run_depend>roscpp</run_depend>
  <run_depend>rospy</run_depend>
  <run_depend>std_msgs</run_depend>

</package>
7.2定制CMakeLists.txt文件

详见后面的内容。

【直流微电网】径向直流微电网的状态空间建模与线性化:一种耦合DC-DC变换器状态空间平均模型的方法 (Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了径向直流微电网的状态空间建模与线性化方法,重点提出了一种基于耦合DC-DC变换器状态空间平均模型的建模策略。该方法通过对系统中多个相互耦合的DC-DC变换器进行统一建模,构建出整个微电网的集中状态空间模型,并在此基础上实施线性化处理,便于后续的小信号分析与稳定性研究。文中详细阐述了建模过程中的关键步骤,括电路拓扑分析、状态变量选取、平均化处理以及雅可比矩阵的推导,最终通过Matlab代码实现模型仿真验证,展示了该方法在动态响应分析和控制器设计中的有效性。; 适合人群:具备电力电子、自动控制理论基础,熟悉Matlab/Simulink仿真工具,从事微电网、新能源系统建模与控制研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①掌握直流微电网中多变换器系统的统一建模方法;②理解状态空间平均法在非线性电力电子系统中的应用;③实现系统线性化并用于稳定性分析与控制器设计;④通过Matlab代码复现和扩展模型,服务于科研仿真与教学实践。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐步理解建模流程,重点关注状态变量的选择与平均化处理的数学推导,同时可尝试修改系统参数或拓扑结构以加深对模型通用性和适应性的理解。
ROS 2中创建一个新的功能(package)是ROS 2开发中的基础操作之一。ROS 2使用`colcon`构建系统,功能创建方式与ROS 1有所不同。以下是详细的创建步骤: ### 创建ROS 2功能的步骤 #### 1. 确保工作空间结构 在ROS 2中,通常建议在`~/dev_ws`(或其他自定义路径)中组织功能。该目录结构应含`src`文件夹,所有ROS 2功能都应放置在`src`目录下。 #### 2. 使用`ros2 pkg create`命令创建功能 ROS 2提供了`ros2 pkg create`命令来快速生成一个新的功能。基本语法如下: ```bash ros2 pkg create <package_name> --build-type ament_cmake --dependencies <dependency1> <dependency2> ... ``` - `<package_name>` 是要创建的功能名称。 - `--build-type` 指定构建系统类型,通常使用`ament_cmake`(C++项目)或`ament_python`(Python项目)。 - `--dependencies` 指定功能依赖的其他ROS 2,例如`rclcpp`(C++客户端库)或`std_msgs`(标准消息类型)。 例如,创建一个名为`my_package`的功能,并依赖`rclcpp`和`std_msgs`: ```bash ros2 pkg create my_package --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp std_msgs ``` #### 3. 功能结构 创建完成后,`my_package`目录将含以下标准结构: ``` my_package/ ├── CMakeLists.txt ├── package.xml ├── src/ │ └── my_node.cpp # 示例源文件(如果创建时指定) ├── include/my_package/ │ └── my_header.hpp # 如果有C++头文件 └── ... ``` - `package.xml`:定义功能的元信息,括名称、版本、依赖项等。 - `CMakeLists.txt`:用于配置CMake构建流程,定义如何编译代码和安装资源。 #### 4. 编译功能 进入工作空间根目录并使用`colcon build`命令编译功能: ```bash cd ~/dev_ws colcon build ``` 构建完成后,可以使用以下命令使功能在当前终端会话中可用: ```bash source install/setup.bash ``` #### 5. 验证功能 可以使用`ros2 pkg list`命令验证功能是否成功创建并注册到ROS 2环境中: ```bash ros2 pkg list | grep my_package ``` 如果看到`my_package`出现在列表中,则表示功能已成功创建--- ### 示例:创建一个简单的C++节点 在`src/my_node.cpp`中编写一个简单的ROS 2节点示例: ```cpp #include "rclcpp/rclcpp.hpp" int main(int argc, char *argv[]) { rclcpp::init(argc, argv); auto node = rclcpp::Node::make_shared("my_node"); RCLCPP_INFO(node->get_logger(), "Hello from my_node!"); rclcpp::spin(node); rclcpp::shutdown(); return 0; } ``` 在`CMakeLists.txt`中添加编译目标: ```cmake add_executable(my_node src/my_node.cpp) ament_target_dependencies(my_node rclcpp) install(TARGETS my_node DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}) ``` 重新编译并运行节点: ```bash colcon build source install/setup.bash ros2 run my_package my_node ``` --- ### 注意事项 - 功能名称应使用小写字母并遵循命名规范。 - 如果功能含Python代码,应使用`--build-type ament_python`。 - 功能的依赖项应在`package.xml`和`CMakeLists.txt`中正确声明。 ---
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