ROS学习记录

最新推荐文章于 2023-02-06 00:44:41 发布

井三崩

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分类专栏： ROS

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中科院软件所-机器人操作系统入门（ROS入门教程）
https://www.icourse163.org/learn/ISCAS-1002580008?tid=1450503443#/learn/announce
在这里插入图片描述 2.4.1-2，metapackage

3.1.1 Master And Node
ROS通信架构
Master是节点管理器件（节点由此注册），。roscore启动它，顺便启动了rosout（日志输出），parameter server（参数服务器）。
Node是ROS的进程，被称作节点。Package里可执行文件运行的实例。rosrun启动，rosnode info [node_name]显示详细信息；rosnode kill [node_name]结束某个node；rosnode list 显示目前节点；roslaunch [pkg_name] [file_name.launch]启动多个master和node

3.3.1 Topic和Msg
ROS主要通信方式：Topic，Service, Parameter Service, ACtionlib
Topic：ROS中的异步通信方式，Node间通过publish-subscribe机制通信，topic相当于是一个频道，是一个中转点。
Message：topic内容的数据类型（类的概念，具体publish每一条Msg是对象），定义在pkg/msg/.msg中。基本msg包括布尔…；常用 rostopic list；rostopic info；rostopic echo显示某个topic内容；rostopic pub发布；rosmsg list；rosmsg show
4.1 Service和Srv
Service是ROS中的同步通信方式，Node间通过requedt-reply方式通行。
Srv对比Msg，是Service通信的数据格式，定义在.srv文件中。
Srv只能嵌套Msg，不能嵌套Srv！！！rosservice list；rosservice info；rosservice call service_name args调用某个service；rossrv list；rossrc show；

2 Parameter server（参数和代码分离开）
Parameter server的通讯方式更加静态，存储各种参数的字典（映射关系），可用命令行，launch文件和node（api）读写
Rosparam list；Rosparam get……set….dump….load….delete…

4.4. Action
Service和Srv的进阶使用，SERVER服务器端向CLIENT客户端返回运行状态，CLIENT也能够随时取消。用在长时间、可抢占的任务中。

ROS常用工具
仿真：Gazebo，还有V-rep也常用，无人驾驶常用Carsion
调试、可视化：Rviz、rqt
命令行工具：rostopic、rosbag…
专用工具：Moveit！
5.1 Gazebo
Gazebo默认采用ODE物理引擎，还有bullet，用于动力学、导航、感知等任务的模拟
5.2 RViz
5.3rqt（rosqt，Qt写的，比RViz提供功能更高级
Rqt_graph画节点图
Rq_plot画接收速度图
5.4 rosbag数据的记录与回放

6.1 roscpp介绍
Client library：提供ros编程的库（类似api，但比api的层级更高，又封装了一遍）。有roscpp（c++）、rospy（python）、toslisp…
Roscpp的常用函数介绍,NodeHandle Class常用

6.2~6.3 topic DEMO(roscpp中的写法)
前面介绍的main函数都是不带参数的。因此main 后的括号都是空括号。实际上，main函数可以带参数，这个参数可以认为是 main函数的形式参数。C语言规定main函数的参数只能有两个，习惯上这两个参数写为argc和argv。因此，main函数的函数头可写为： main (argc,argv)C语言还规定argc(第一个形参)必须是整型变量,argv( 第二个形参)必须是指向字符串的指针数组。加上形参说明后，main函数的函数头应写为：
main (argc,argv)
int argv;
char *argv[];或写成：
main (int argc,char *argv[])
由于main函数不能被其它函数调用，因此不可能在程序内部取得实际值。那么，在何处把实参值赋予main函数的形参呢? 实际上,main函数的参数值是从操作系统命令行上获得的。当我们要运行一个可执行文件时，在DOS提示符下键入文件名，再输入实际参数即可把这些实参传送到main的形参中去。
Talker.cpp、listener.cpp
6.4 service.demo
6.5 param_demo 演示

学习利用python写cpp文件（rospy），很多函数定义与roscpp含义不同，在ros2系统中有改进。
Node、topic、service、param、time
7.1 Node、topic相关函数
7.2 service、param、time
7.3 topic_demo
7.4 service_demo

介绍TF（坐标系变换）&URDF（统一机器人描述格式）
8.1 TF：transform缩写
TF定义坐标转换的标准、话题（topic）、工具、接口。
Ros机器人中定义部件是link，每个link有个frame，包含了坐标系
Tf树，任意两个frame间有一个broadcaster，即两个frame间有一个node来发送消息，broadcaster本质上是一个publisher

8.2 TF消息
两个frame间的数据格式是transformstamped.msg
Tf树的数据结构介绍
8.3 tf in c++
8.4 tf in pythom
8.5 urdf（unified robot description file）统一机器人描述文件
Link部件，joint两个部件间的关节，对应其间的tf
Link和jiont都要在urdf中定义，都是.xml的文件格式
SLAM相关内容（simutaneous location amd mapping）
9.1Ros中的地图
9.2 karto slam（比gmapping更早的算法）
具体实现的更加细节的东西

10.1 navigation stack（metapackage）2D导航模块
10.2 move_base导航的规划算法，全局规划、局部规划、处理异常行为
10.3costmap