第一个hello ros程序

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原创最新推荐文章于 2026-07-24 03:23:49 发布 2k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

ROS保姆级0基础入门教程⭐ |第一章 ROS的概述与环境搭建（4万字教程，建议收藏） ROS全称Robot Operating System(机器人操作系统) ROS是适用于机器人的开源元操作系统； ROS集成了大量的工具，库，协议，提供类似OS所提供的功能，简化对机器人的控制；还提供了用于在多台计算机上获取，构建，编写和运行代码的工具和库，ROS在某些方面类似于“机器人框架”； ROS设计者将ROS表述为“ROS = Plumbing + Tools + Capabilities + Ecosystem”，即ROS是通讯机制、工具软件包、机器人高层技能以及机器人生态系统的集合体。阅读详情

1 设置环境变量

在用户权限下输入以下命令

每次启动一个新的shell，且要在这个shell中运行ROS时，只要运行上述source命令，ROS就能顺利工作。

但是切换用户或者新建一个shell时，且要继续运行ros时，需要多次输入source命令，过于重复

为了解决上述弊端，为每个用户的.bashrc文件添加上述指令

.bashrc 这个文件主要保存个人的一些个性化设置，如命令别名、路径等。也即在同一个服务器上，只对某个用户的个性化设置相关。~/bashrc:为每一个运行bash shell的用户执行此文件.当bash shell被打开时,该文件被读取。这个文件是用户目录下的隐藏文件，通过ls -a才能显示。使用vim命令打开.bashrc文件。在文件最后一行输入source命令。按esc退出插入模式，输入：wq退出vim。此时，任意打开一个shell，只要用户名是设置过的，如本例中的用户a，那么都可以直接执行ros相关命令

2 创建第一个小程序

2.1 创建工作区

使用mkdir命令去创建一个目录，称之为工作区目录；

创建工作区目录下的src文件夹，用于存放功能包的源代码

2.2 创建功能包

使用命令catkin_create_pkg创建一个在src下的功能包ling

可见，在src目录下多了一个文件夹ling，同时，在ling文件夹中又多了2个配置文件；

第一个配置文件，叫做package.xml，即清单文件；

第二个文件，叫做CMakeLists.txt，是一个Cmake的脚本文件，Cmake是一个符合工业标准的跨平台编译系统。这个文件包含了一系列的编译指令，包括应该生成哪种可执行文件，需要哪些源文件，以及在哪里可以找到所需的头文件和链接库。当然，这个文件表明catkin在内部使用了Cmake。

2.3 编写hello.cpp文件

在ling目录下，使用命令vim hello.cpp新建一个cpp文件，同时添加以下内容，退出保存（esc->：wq）

ros::init函数初始化ROS客户端库。请在你程序的起始处调用一次该函数3。函数最后的参数是一个包含节点默认名的字符串。

ros::NodeHandle（节点句柄）对象是你的程序用于和ROS系统交互的主要机制4。创建此对象会将你的程序注册为ROS节点管理器的节点。最简单的方法就是在整个程序中只创建一个NodeHandle对象。

ROS_INFO_STREAM宏将生成一条消息，且这一消息被发送到不同的位置，包括控制台窗口。

此时可以发现文件夹ling下有3个文件

2.4 编译hello程序

2.4.1 声明依赖库

首先，我们需要声明程序所依赖的其他功能包。对于c++程序而言，此步骤是必要的，以确保catkin能够向c++编译
器提供合适的标记来定位编译功能包所需的头文件和链接库。

编辑包目录下的CMakeLists.txt文件。该文件的默认版本含有如下行：find_package(catkin REQUIRED)

所依赖的其他catkin包可以添加到这一行的COMPONENTS关键字后面，如下所示：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS package-names)

对于hello例程，我们需要添加名为roscpp的依赖库，它提供了ROS 的C++客户端库。因此，修改后的find_package行如下所示：find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp)

我们同样需要在包的清单文件中列出依赖库，通过使用build_depend （编译依赖）和run_depend（运行依赖）两个关键字实现：
<build_depend>package-name</build_depend>
<run_depend>package-name</run_depend>

打开package.xml文件后，找到文件偏下方的绿色字体<buildtool_depend>catkin</buildtoo;_depend>,在其后添加我们的依赖库

在清单文件中声明的依赖库并没有在编译过程中用到；如果你在此处忽略它们，你可能不会看到任何错误消息，直到发布你的包给其他人，他们可能在没有安装所需包的情况下编译你发布的包而导致报错。

2.4.2 声明可执行文件

在CMakeLists.txt中添加两行，来声明我们需要创建的可执行文件。其一般形式是：
add_executable(executable-name source-files)
target_link_libraries(executable-name ${catkin_LIBRARIES})

第一行声明了我们想要的可执行文件的文件名，以及生成此可执行文件所需的源文件列表。如果你有多个源文件，把它们列在此处，并用空格将其区分开

第二行告诉Cmake当链接此可执行文件时需要链接哪些库（在上面的find_package中定义）。如果你的包中包括多个可执行文件，为每一个可执行文件复制和修改上述两行代码。

在我们的例程中，我们需要一个名为hello的可执行文件，它通过名为hello.cpp的源文件编译而来。所以我们需要添加如下几行代码到CMakeLists.txt中。注意：在CMakeLists.txt文件中有很多注释和例句，找到对应的例句，在其下方输入我们要求的命令，保存退出

2.4.3 编译工作区

使用下列命令在工作区目录下编译包中所有的可执行文件：catkin_make

执行结果如下表示成功

如果出现编译出错，找不到ros头文件，错误截图如下

此错误说明未正确包含头文件，即是CMakeLists.txt文件出错，2个原因

第一个原因是依赖项未正确声明，以下是正确声明（find_package部分）

第二个原因是未包含头文件路径，即在CMakeLists.txt文件中错误示例如下

注意看绿色线段标明的一行，此行是包含头文件路径的命令行，此处是用#注释掉的，即没有包含，去掉前面的#号即可成功编译

2.4.4 执行脚本文件

执行名为setup.bash的脚本文件，它是catkin_make在你工作区的devel子目录下生成的。source devel/setup.bash。这个自动生成的脚本文件设置了若干环境变量，从而使ROS能够找到你创建的功能包和新生成的可执行文件。。它类似于1.1节介绍的全局setup.bash，但是是专门为你的工作区量身定做的。除非目录结构发生变化，否则你只需要在每个终端执行此命令一次，即使你修改了代码并且用catkin_make执行了重编译。为了使rosrun命令可以随时找到你自己编写的包，可以仿照1.1节将source语句添加到用户的.bashrc

2.5 执行hello程序

当所有这些编译步骤完成后，新的ROS程序就可以使用rosrun来执行，就像任何其他ROS程序一样。

但是注意：任何ros程序在执行前都要保证roscore在运行

如果没有运行节点管理器roscore，那么就会报错，如下

3 补充内容

3.1 source filename 与 sh filename 及./filename执行脚本的区别

当shell脚本在当前用户下具有可执行权限时，用sh filename与./filename执行脚本是没有区别得。./filename是因为当前目录没有在PATH中，所有”.”是用来表示当前目录的。
sh filename 重新建立一个子shell，在子shell中执行脚本里面的语句，该子shell继承父shell的环境变量，但子shell新建的、改变的变量不会被带回父shell。
source filename：这个命令其实只是简单地读取脚本里面的语句依次在当前shell里面执行，没有建立新的子shell。那么脚本里面所有新建、改变变量的语句都会保存在当前shell里面。