ROS学习阶段1

最新推荐文章于 2025-04-04 17:32:55 发布

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分类专栏：无人驾驶文章标签： Ros ros 人工智能机器学习深度学习自动驾驶 c#

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mhl1107/article/details/144982931

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1. 安装ROS

ROS有不同的版本，建议你安装 ROS Noetic（目前是ROS 1的最新版本），适用于Ubuntu 20.04及以上版本。你提到你使用的是Alibaba Cloud Linux 3，这里有可能需要做一些额外的配置。

步骤1：准备系统

更新系统：
```
sudo apt update
sudo apt upgrade
```
安装依赖：
ROS需要一些依赖库。可以使用以下命令安装：
```
sudo apt install curl gnupg lsb-release
```

设置ROS仓库：
你需要将ROS软件源添加到系统中：

curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -

添加ROS源：
编辑/etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list文件并添加以下内容：

echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list

更新并安装ROS：
更新APT索引并安装ROS Noetic：

sudo apt update
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

初始化rosdep：
ROS使用rosdep来自动管理依赖。初始化rosdep：
```
sudo rosdep init
rosdep update
```
设置环境变量：
每次打开新的终端时，需要配置ROS环境变量：
```
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```

安装rosinstall工具（可选）：
rosinstall用于管理ROS工作空间中的包和依赖：

sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

2. 学习ROS的基础概念

1) 理解ROS的核心概念

节点（Node）：ROS中的每个程序都称为节点，负责执行某项任务。例如，一个节点可能负责读取传感器数据，另一个节点负责处理这些数据。
话题（Topic）：节点之间通过话题（Topic）交换信息。一个节点可以“发布”数据到话题上，另一个节点可以“订阅”话题来接收数据。
消息（Message）：消息是ROS节点间交换的数据格式，通常是某种类型的数据，如字符串、数字等。
服务（Service）：节点间可以通过服务进行同步请求/响应通信。
动作（Action）：动作是一个长期执行任务的抽象，支持反馈、取消等功能。

2) 创建第一个ROS工作空间

在ROS中，通常开发会在工作空间中进行，每个工作空间包含若干个包。

创建工作空间：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/
catkin_make

设置工作空间环境：
添加ROS工作空间的环境配置：

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

编译工作空间：
每次修改了工作空间内的代码，都需要重新编译：
```
cd ~/catkin_ws
catkin_make
```

3. 学习编写ROS程序

1) 编写第一个ROS节点

我们将编写一个简单的“Hello World”节点。这个节点将通过ROS发布一个话题，每秒钟发布一个消息。

创建一个包：

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg my_first_ros_node std_msgs rospy

编写Python代码：
在my_first_ros_node目录下创建一个Python文件（talker.py），该文件发布一个简单的消息：

cd ~/catkin_ws/src/my_first_ros_node
mkdir scripts
touch scripts/talker.py
chmod +x scripts/talker.py

编辑talker.py文件：

#!/usr/bin/env python
import rospy
from std_msgs.msg import String

def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('talker', anonymous=True)
    rate = rospy.Rate(1)  # 1Hz
    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "Hello ROS World!"
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

编译并运行：

编译工作空间：
```
cd ~/catkin_ws
catkin_make
```

运行节点：

source devel/setup.bash
rosrun my_first_ros_node talker.py

2) 查看话题

打开另一个终端，查看话题发布的消息：

rostopic echo /chatter

4. 学习更多ROS功能

1) 订阅话题

在另一个Python文件中创建一个订阅者，订阅/chatter话题：

#!/usr/bin/env python
import rospy
from std_msgs.msg import String

def callback(data):
    rospy.loginfo("I heard %s", data.data)

def listener():
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()