【ROS2】概念:中级-日志和记录器配置

 目录

  •  概述

  •  严重程度

  •  API 接口

  •  配置

    •  环境变量

    •  节点创建

  • 日志子系统设计

    • rcutils

    • rcl_logging_spdlog

    • rcl

    • rclcpp

    • rclpy

  •  记录使用情况

 概述 

ROS 2 中的日志子系统旨在将日志消息传递到各种目标包括:

  • 到控制台(如果已连接)

  • 将文件记录到磁盘(如果本地存储可用)

  • 到 ROS 2 网络上的 /rosout 主题

默认情况下,ROS 2 节点中的日志消息将输出到控制台(在 stderr 上)、磁盘上的日志文件以及 ROS 2 网络上的 /rosout 主题。所有目标都可以在每个节点的基础上单独启用或禁用。

本文档的其余部分将介绍日志子系统背后的一些想法。

 严重级别 

日志消息具有与之关联的严重性级别: DEBUG 、 INFO 、 WARN 、 ERROR 或 FATAL ,按升序排列。

记录器将只处理严重性等于或高于为记录器选择的指定级别的日志消息

每个节点都有一个与之关联的记录器,该记录器会自动包含节点的名称和命名空间。如果节点的名称被外部重新映射为源代码中定义的名称以外的其他名称,则会反映在记录器名称中。还可以创建使用特定名称的非节点记录器。

记录器名称表示一个层次结构。如果名为“abc.def”的记录器的级别未设置,它将推迟到其父级“abc”的级别,如果该级别也未设置,将使用默认记录器级别。当更改记录器“abc”的级别时,所有后代(例如“abc.def”,“abc.ghi.jkl”)的级别将受到影响,除非它们的级别已被明确设置。

 API 接口 

这些是 ROS 2 日志基础设施的最终用户应该使用的 API,按客户端库分开。

C++:

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL} - 每次命中此行时输出给定的 printf 样式消息

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL}_ONCE - 仅在第一次命中此行时输出给定的 printf 样式消息

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL}_EXPRESSION - 仅在给定表达式为真时输出给定的 printf 样式消息

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL}_FUNCTION - 仅当给定函数返回 true 时才输出给定的 printf 样式消息

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL}_SKIPFIRST - 输出给定的 printf 样式消息,除了第一次命中此行以外的所有时间

  • RCLCPP_{DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL}_THROTTLE - 以整数毫秒为单位输出给定的 printf 样式

<think>好的,我需要回答用户关于ROS2学习路线的问题。首先,我需要确认用户可能的需求。用户可能是一个刚开始接触ROS2的开发者,或者有一定机器人开发经验但想转向ROS2的人。他们可能希望了解从基础到进阶的系统性学习步骤,以及相关的资源实践建议。 首先,我应该从ROS2的基础开始,强调其与ROS1的区别,因为这对于有ROS1经验的用户很重要。接着,核心概念如节点、话题、服务、动作等是必须涵盖的。然后,工具命令行接口的使用,比如ros2 CLI,是实际操作的基础。 接下来,编程部分需要分语言,PythonC++是主要的。用户可能需要选择其中一种或两种都学,因此分开说明比较合适。通信机制深入讲解,包括自定义消息接口,能帮助用户更好地理解ROS2的数据交换方式。 高级功能如生命周期管理、组件、Launch系统、安全Docker集成,这些是进阶内容,适合有一定基础的用户。仿真工具如Gazebo导航2、控制库如ros2_control也是实际项目中常用的,需要提到。 最后,项目实践社区资源是巩固学习的关键。推荐官方文档教程,以及参与开源项目,能帮助用户应用所学知识,解决实际问题。 需要注意用户可能对某些术语不熟悉,所以解释时要简明扼要,避免过于技术化。同时,结构要清晰,分步骤说明,让用户能逐步跟进。还要检查是否符合之前的系统指令,比如数学公式的正确格式,但在这个问题中可能用不上,不过要确保LaTeX部分正确,如果有的话。 可能需要验证一些细节,比如ROS2的版本兼容性,当前推荐的工具是否更新,但大体上ROS2的核心概念是稳定的。此外,确保推荐的学习资源仍然有效,比如官方文档链接是否正确,社区资源是否活跃。 总结下来,回答需要分阶段,从基础到高级,涵盖理论、工具、编程、实践资源,结构清晰,逐步引导用户建立完整的ROS2知识体系。</think>ROS2学习路线可分为**基础→进阶→实战**三个阶段,建议结合理论与实践逐步深入。以下为详细路线: --- ### 一、基础阶段:掌握核心概念与工具链 1. **ROS2基础认知** - 理解ROS2ROS1的核心区别: $$ \text{ROS2} \supset \text{DDS通信} + \text{多语言支持} + \text{实时性增强} $$ - 学习ROS2架构:节点(Node)、话题(Topic)、服务(Service)、动作(Action)等核心概念- 安装ROS2推荐版本(如Humble Hawksbill),熟悉`ros2 CLI`命令行工具。 2. **工具链实践** - 使用`colcon`编译工具: ```bash colcon build --symlink-install ``` - 掌握`RQt`可视化工具、`RViz2`三维可视化、`ros2 bag`数据记录与回放。 --- ### 二、进阶阶段:深入通信机制与编程 1. **通信机制实战** - 自定义消息/服务/动作接口(`.msg`, `.srv`, `.action`文件)。 - 理解QoS(服务质量策略)配置,解决网络不稳定问题。 2. **编程语言选择** - **Python**:快速原型开发,学习`rclpy`库。 - **C++**:高性能需求场景,掌握`rclcpp`库与生命周期管理。 3. **关键技能** - 参数服务器(Parameter Server)动态配置- 组件化编程(Component)与节点生命周期管理。 - Launch文件编写:实现多节点协同启动。 --- ### 三、高级阶段:系统集成与项目实战 1. **高级功能** - 安全机制:SROS2配置与DDS安全插件。 - 分布式系统:跨设备通信与`ROS_DOMAIN_ID`隔离。 - Docker容器化部署。 2. **仿真与算法** - 使用**Gazebo**或**Ignition**进行物理仿真。 - 学习`Navigation2`(导航栈)、`ros2_control`(控制器框架)。 3. **项目实战** - **初级项目**:构建移动机器人SLAM与路径规划。 - **中级项目**:机械臂运动控制+视觉抓取。 - **高级项目**:多机器人协同或自动驾驶仿真。 --- ### 四、学习资源推荐 1. **官方文档**:[ROS2官方教程](https://docs.ros.org/en/humble/) 2. **书籍**:《Programming with ROS2》、《ROS2机器人开发实战》 3. **社区**:ROS问答社区(https://answers.ros.org)、GitHub开源项目(如TurtleBot4、Nav2) 4. **课程**:Coursera《ROS2 Fundamentals》、Udemy《ROS2 For Beginners》 --- ### 五、避坑指南 1. **版本匹配**:确保ROS2版本与依赖库(如Gazebo、OpenCV)兼容。 2. **调试技巧**:善用`ros2 doctor`检查环境,`--log-level DEBUG`输出详细日志。 3. **性能优化**:避免频繁创建销毁节点,合理使用`Executor`与回调组。 --- 通过以上路线,结合**“学--迭代”**循环(例如:学完通信机制→实现自定义消息传输→优化QoS策略),可逐步构建完整的ROS2开发能力。
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