ROS2学习——动手写几个节点_动手学ros2-优快云博客

ROS2 节点使用

学习小鱼的ros2教程的，原文链接如下

https://blog.youkuaiyun.com/qq_27865227/article/details/131363638

学习过ros的应该都比较熟悉节点通信的方式。用节点进行通信的过程中，ros1会有一个master来管理所有的节点，所以我们都需要用roscore来启动一个master才能够正常的进行节点之间的通信。ros2则去掉了这个master，直接进行多节点之间的通信。

在这里插入图片描述

和ros一样，ros2也有四种（或者说三种）通信的方式，最常用的topic，然后是service，以及和service很类似的action，最后是parameter。官方绘制了一个非常形象的图，这里我也放出来供我们理解。

在这里插入图片描述

然后启动节点的方式和ros一样，不过命令发生了变化，现在的CLI（命令行界面）的命令基本都变成了ros2开头的，以下是一些例子

# 启动节点
ros2 run turtlesim turtlesim_node
# 查看节点列表
ros2 node list
# 重映射节点名称
ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle
# 运行时节点设置参数
ros2 run example_parameters_rclcpp parameters_basic --ros-args -p rcl_log_level:=10

这里用ros2启动是使用到了功能包的概念，顺便也认识一下工作空间的概念。和ros1一样，工作空间中有很多的功能包，功能包根据编译方式的不同可以分为三种类型。以下是一些和功能包相关的命令

ament_python 适用于python程序
cmake 适用于c++程序
ament_cmake，适用于c++，是cmake的增强版本

# 创建功能包
ros2 pkg create xxx
# 列出功能包的可执行程序
ros2 pkg executables xxx
# 列出所有的功能包
ros2 pkg list

ros2不再使用catkin_make来编译功能包了，而是使用colcon，接下来我们就好好学习以下colcon。首先colcon是功能包构建工具，简单来说就是用来编译代码的。需要先提前安装（一般安装ros2后自带有）

# 注意如果适用colcon build在编译中遇到Setuptools DeprecationWarning: setup.py install is deprecated.这个警告，可以通过更新setuptools解决。
sudo apt install python-colcon-common-extensions

使用colcon build编译过后会得到以下文件：build install log以及源码本身src。

build 目录存储的是中间文件。对于每个包，将创建一个子文件夹，在其中调用例如CMake install 目录是每个软件包将安装到的位置。默认情况下，每个包都将安装到单独的子目录中。 log 目录包含有关每个colcon调用的各种日志信息。其实大家可以也会注意到，那就是这不就是一个源码通过cmake安装的过程嘛！我们先用build进行cmake .. ，然后make执行编译，最后再通过make install将可执行文件安装到install中。这么看来build和log目录本质上其实没有太大的作用。接下来我们看一些常用的功能包编译命令。

# 编译指定功能包
colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME
# 不编译测试单元
colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME -DBUILD_TESTING=0
# 运行编译的包的测试
colcon test
# (重要)允许通过更改src下的部分文件来改变install，这样python文件就可以不用重新build了
colcon build --symlink-install

编写自己的节点

接下来我们就主要来看怎么编写自己的ros2节点了，首先介绍c++的，然后是python版本的。我们先通过build-type来创建功能包，可选ament_python,ament_cmake 和cmake

mkdir -p test_ws/src
cd test_ws/src
ros2 pkg create emample_cpp --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp

└── src
    └── example_cpp
        ├── CMakeLists.txt
        ├── include
        │   └── example_cpp
        ├── package.xml
        └── src

dependencies则是指定依赖项，接下来我们编写源码

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
int main(int argc, char **argv)
{
	rclcpp::init(argv, argv);
	auto node = std::make_shared<rclcpp::Node>("node_01");
	RCLCPP_INFO(node->get_logger(), "node_01 start success");
	rclcpp::spin(node);
	rclcpp::shutdown();
	return 0;

节点完成之后，我们还需要去修改编译相关的功能

# add the bottom of CmakeListx.txt
add_executable(node01 src/node_01.cpp)
ament_target_dependencies(node01 rclcpp)
# install
install(TARGETS
	node01
	DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
	)

python版本，我们也来创建一下

ros2 pkg create example_py --build-type ament_python --dependencies rclpy

.
├── example_py
│   └── __init__.py
├── package.xml
├── resource
│   └── example_py
├── setup.cfg
├── setup.py
└── test
    ├── test_copyright.py
    ├── test_flake8.py
    └── test_pep257.py

在example_py 低下的example_py中创建pythono文件：

import rclpy
from rclpy.node import Node

def main(args=None)
	rclpy.init(args=args)
	node=Node("node_02")
	node.get_logger().info("hello, I'm node_02")
	rclpy.spin(node)
	rclpy.shutdown()

python要修改的就不是cmake了，而是setup.py

实际编译时，我们新建一个build目录来存储编译文件，然后使用cmake ..，代表到上级目录去寻找CMakeLists.txt，然后运行make，此时就能够在build目录发现相应的节点了

理解了其作用后，我们深入学习一下CMakeLists.txt文件，然后简化一下这个文件的书写。像之前的一大片的命令，可以简化问这样的：

cmake_minimum_required(VERSION 3.22)
project(first_node)

find_package(rclcpp REQUIRED)
add_executable(first_node first_ros2_node.cpp)
target_link_libraries(first_node rclcpp::rclcpp)

然后也是一样的cmake ..和make。那么为什么可以这样缩减指令呢？其实就是find_package的重要作用，find_package查找的环境变量主要包含以下部分：

	entry_points={
	'console_scripts': [
		"node_02 = example_py.node_02:main"
		],
	)

主要就是要声明ros2的节点让colcon检测到。至此，我们就完成了节点的创建。当然，这个方式是创建节点最基础的方式，还有一些其他的方式，我们之后再来学习。