ROS2 launch文件的高阶应用：ExecuteProcess

ExecuteProcess是ROS为launch文件提供的一个非常有用的工具，在前面已经说明过launch_ros.action.node.Node是继承自ExecuteProcess，它其实是launch其他工具基础，很多launch工具与Node一样，都是继承自ExecuteProcess，而且ExecuteProcess是更加底层的一个launch工具接口，它可以实现更加灵活的功能，不再简单限定于节点启动，目前的资料较少提及ExecuteProcess，关于它的使用方式就更加少，下面对其进行介绍。

ExecuteProcess的继承关系与物理位置

ExecuteProcess是一个类，位于launch这个package中，具体位置为launch/action/execute_process.py中。在execute_process.py中，ExecuteProcess类的声明如下图所示：

这说明ExecuteProcess类继承自ExecuteLocal类，ExecuteLocal类位于executal_local.py中。所以ExecuteProcess类与execute_process.py和executal_local.py有关。
ExecuteLocal类又继承自Action类

Action类又继承自LaunchDescriptionEntity类

LaunchDescriptionEntity类不再有继承关系，也就是它是最内核的类。

所以ExecuteProcess类在最底层与action.py和launch_description_entity.py文件有关。

在外层与action文件夹中的execute_process.py和executal_local.py有关。

要查看ExecuteProcess类中的主要参数，就要看一下它的定义了，由于ExecuteProcess类继承自ExecuteLocal类，所以这两类的定义都需要看一下。在ExecuteProcess类中最基本的参数是cmd。

使用ExecuteProcess实现节点启动

下面通过一个实例说明使用ExecuteProcess类实现节点启动的过程。

from launch_ros.actions import Node

from launch import LaunchDescription
from launch.actions importExecuteProcess

def generate_launch_description():
   turtle_node = ExecuteProcess(
        cmd=[[
            'ros2 run turtlesim turtlesim_node'
           
        ]],
        shell=True
    )
    
    return LaunchDescription([
        turtle_node        
    ])

执行的结果如下图所示：


通过terminal的显示结果可以看到，节点的启动方式是通过“ros2 run turtlesim turtlesim_node”这个命令启动的，实际上就是cmd参数的值。这说明cmd这个参数就是可以把原来普通的ROS命令封装到ExecuteProcess这个类中，这实际上大大扩展了ROS使用的灵活性，可以把多个ROS命令分别进行封装，然后放到一个launch文件中，这样就可以起到脚本文件的作用，大大提高ROS使用的方便性。
从这里也可以看出使用launch文件实现节点的启动，可以有2种方式：
(1) 使用Node类实现节点启动，在启动过程中还可以赋予节点name、namespace、arguments、parameters、remappings等设置项；
(2) 使用ExecuteProcess类实现节点启动，其中过程的实质就是运行ROS的命令，既然ExecuteProcess类的实质是运行ROS命令，那么使用ExecuteProcess类就可以其他的其他的ROS命令功能，其实ExecuteProcess类的功能还包括实现Linux系统命令的功能，这大大拓展了ROS使用的方便性。

使用ExecuteProcess进阶实现ROS功能

实例1：

from launch_ros.actions import Node
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess

def generate_launch_description():
    turtle_node = ExecuteProcess(
        cmd=[
            'ros2 run turtlesim turtlesim_node'
       ],
       name='execute_test_node',
        shell=True
    )
    spawn_turtle = ExecuteProcess(
        cmd=[[
            'ros2 service call ',
            '/spawn ',
            'turtlesim/srv/Spawn ',
            '"{x: 2, y: 2, theta: 0.2}"'
        ]],
        
        shell=True
    )
    change_background_r = ExecuteProcess(
        cmd=[['ros2 param set ',
        '/turtlesim ',
        'background_r ','240'
        ]],
        shell=True
    )
    
    return LaunchDescription([
        turtle_node,
        spawn_turtle,
        change_background_r
               
    ])

运行的结果：


通过这个实例可以看到，使用ExecuteProcess实现了service的调用和parameter的设置，实际上，凡是ros命令都可以放到ExecuteProcess中进行执行，这拓展launch文件的使用的场合。

使用ExecuteProcess实现Linux命令

ExecuteProcess除了可以执行ros命令之外，还可以执行linux命令。
实例：

from launch_ros.actions import Node

from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess


def generate_launch_description():
    t_ns = 'turtle_ns'

    turtle_node = ExecuteProcess(
        cmd=[
            'tree','-L 1'
       ],
        shell=True,
        output='screen'
    )
    
    return LaunchDescription([
        turtle_node
               
    ])

运行的结果：

这里应注意的是，在使用ExecuteProcess类执行Linux命令的时候，如果不指定output时，则不会显示结果，指定output参数为“screen”或“both”时，会把Linux命令执行的结果显示出来。