使用CLion开发ROS工程

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前言

在个人开发实践中，常需面对ROS(Robot Operating System)工程项目，且习惯使用CLion作为集成开发环境（IDE），虽然JetBrains插件市场曾有过ROS相关插件，但早已停止了更新。尽管CLion不直接支持ROS的catkin_make构建系统，但鉴于catkin_make是对CMake的封装，我们可以通过一系列环境配置，使CLion如同处理常规CMake项目一般来管理ROS项目。更重要的是，当面对陌生的ROS工程，不需要修改CMakeLisit.txt文件。

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一、环境

• 系统环境： ubuntu20.04
• ROS版本: noetic
• CLion版本： 2023.1.7

二、操作步骤

1. 软件安装

Clion软件及ROS的安装可以查阅官网操作手册。

2. 关键操作

选择【设置】，进入设置界面

选择【构建、执行、部署】，选择【CMake】,进入CMake配置界面
进行三处修改，分别为：
2.1 CMake配置：

-DCMAKE_MODULE_PATH=/opt/ros/noetic/share/catkin/cmake 
-DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/ros/noetic 
-DCATKIN_DEVEL_PREFIX=devel
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=bin 如何需要可以进行配置，不需要可以省略
... 其它项目需要的指定变量

注意：为了展示方便，我将其拆分到很多行，实际使用不同变量之间用空格隔开。

2.2 构建目录
设置为build。
2.3 环境变量
将ROS相关的变量都进行声明，有些项目可能会访问这些变量。

可以逐项打印这些变量，进行设置。

CMAKE_MODULE_PATH=/opt/ros/noetic/share/catkin/cmake;
ROS_DISTRO=noetic;
ROS_ETC_DIR=/opt/ros/noetic/etc/ros;
ROS_OS_OVERRIDE=ubuntu;
ROS_PACKAGE_PATH=/opt/ros/noetic/share;
ROS_PYTHON_VERSION=3;
ROS_ROOT=/opt/ros/noetic/share/ros;
ROS_VERSION=1;
LD_LIBRARY_PATH=/opt/ros/noetic/lib;

如果还需要指定其它第三方库，可以追加到LD_LIBRARY_PATH。
注意：为了展示方便，我将其拆分到很多行，实际使用不需分开，可参考CLion产品手册。

三、示例

以orb_slam3_ros为例，除了LD_LIBRARY_PATH额外引入了项目指定第三方库DBow2、g2o和Sophus，按照上述配置可完成编译。

1.生成构建系统文件

2. 生成可执行文件

只是测试可行性，因此忽略编译中的错误。
如果在 CMake 编译过程中，特定的服务（srv）或消息（msg）文件没有被编译，导致缺省的头文件缺失，可以从一个已经成功编译的 ROS 工程的 build 文件夹中复制缺失的头文件到当前项目的相应位置。例如该项目缺省的srv服务文件。

add_service_files(
  FILES
  SaveMap.srv
)

直接拷贝其文件编译后的头文件。

3.执行

根据可执行文件需求配置环境变量、程序实参、工作目录等即可执行ros节点。

四、总结

进行合理的配置，可以使CLion如同处理常规CMake项目一般来管理ROS项目。