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最新推荐文章于 2021-03-10 16:44:39 发布

iaoouun

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分类专栏： ROS

原文链接：http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials

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1 探索ROS文件系统

注意：本教程假定您已经按照之前的教程，安装并配置了ros环境。

探索ROS文件系统
描述:这篇教程介绍了ROS文件系统的概念，包括如何使用roscd rosls 和rospack 命令行工具。

现在的ros编译系统为"catkin"，而”rosbuild"是老版的ros编译系统，现在已经被“catkin"取代。如果您是ROS的初学者，请选择catkin。

1.1引言

在本教程中，我们将使用如下命令来安装ros-tutorials
$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials

<distro> 需要被indigo kinetic lunar 等代替，这需要根据您安装的ros环境版本。

1.2文件系统

Packages: 软件包，是ROS应用程序代码的组织单元，每个软件包都可以包含程序库、可执行文件、脚本或者其它手动创建的东西。
Manifest (package.xml): 清单，是对于’软件包’相关信息的描述,用于定义软件包相关元信息之间的依赖关系，这些信息包括版本、维护者和许可协议等。

1.3文件系统工具

rospack find [package_name] 该选项可以返回软件包的路径信息。例如： rospack find roscpp

roscd [package_name] 直接切换工作目录到某个软件包或者软件包集当中。例如：roscd roscpp
但是样roscd 只能切换到那些路径已经包含在 ROS_PACKAGE_PATH 环境变量中的软件包。
要查看 ROS_PACKAGE_PATH 中包含的路径，您可以输入：
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
跟其他路径环境变量类似，你可以在 ROS_PACKAGE_PATH 中添加更多其它路径，每条路径使用冒号’:'分隔。

使用 roscd log 可以切换到 ROS 保存日记文件的目录下。
$ roscd log

rosls 是 rosbash 命令集中的一部分，它允许你直接按软件包的名称而不是绝对路径执行 ls 命令。
$ rosls [本地包名称[/子目录]]
例如 $ rosls roscpp_tutorials

2 创建工作空间

我们创建和编译一个工作空间

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

catkin_make是一个非常方便的工具。当第一在工作空间中执行catkin_make时，您的src文件夹中会创建CMakeLists.txt文件。

如果您的源程序中还有python3的程序，请使用如下命令：
$ catkin_make -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3

然后将当前目录加入到环境变量中
$ source devel/setup.bash
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
/home/xiao/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share

3 创建一个ROS包

3.1 catkin_create_pkg

首先切换到之前通过创建catkin工作空间教程创建的catkin工作空间中的src目录下：
$ cd ~/catkin_ws/src
然后使用catkin_create_pkg命令来创建一个名为’beginner_tutorials’的新程序包，这个程序包依赖于std_msgs、roscpp和rospy：

$ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

详细解释：
这将会创建一个名为beginner_tutorials的文件夹，这个文件夹里面包含一个package.xml文件和一个CMakeLists.txt文件，这两个文件都已经自动包含了部分你在执行catkin_create_pkg命令时提供的信息。

catkin_create_pkg命令会需要输入package_name，如果有需要你还可以在后面添加一些需要依赖的其它程序包：
catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

[depend1] [depend2] [depend3] 被称为ros包的一级依赖；
一个依赖包还会有它自己的依赖包，比如rospy

$ rospack depends1 rospy

genpy
rosgraph
rosgraph_msgs
roslib
std_msgs

3.2 rospack depends 查看包的所有依赖

您可以使用rospack depends beginner_tutorials

cpp_common
rostime
roscpp_traits
roscpp_serialization
genmsg
genpy
message_runtime
rosconsole
std_msgs
rosgraph_msgs
xmlrpcpp
roscpp
rosgraph
catkin
rospack
roslib
rospy

3.3 自定义程序包

打开package.xml

 <description>The beginner_tutorials package</description>

将描述信息修改为任何你喜欢的内容，但是按照约定第一句话应该简短一些，因为它覆盖了程序包的范围。如果用一句话难以描述完全那就需要换行了。

  <maintainer email="user@todo.todo">user</maintainer>

这是package.xml中要求填写的一个重要标签，因为它能够让其他人联系到程序包的相关人员。至少需要填写一个维护者名称，但如果有需要的话你可以添加多个。除了在标签里面填写维护者的名称外，还应该在标签的email属性中填写邮箱地址：

切换行号显示

  <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>

许可标签

再接下来是许可标签，同样的也需要：

<license>TODO</license>

你应该选择一种许可协议并将它填写到这里。一些常见的开源许可协议有BSD、MIT、Boost Software License、GPLv2、GPLv3、LGPLv2.1和LGPLv3。你可以在Open Source Initiative中阅读其中的若干个许可协议的相关信息。对于本教程我们将使用BSD协议，因为ROS核心组件的剩余部分已经使用了该协议：

<license>BSD</license>

依赖项标签

接下来的标签用来描述程序包的各种依赖项，这些依赖项分为build_depend、buildtool_depend、run_depend、test_depend。关于这些标签的更详细介绍请参考Catkin Dependencies相关的文档。在之前的操作中，因为我们将 std_msgs、 roscpp、和 rospy作为catkin_create_pkg命令的参数，所以生成的依赖项看起来如下：

除了catkin中默认提供的buildtool_depend，所有我们列出的依赖包都已经被添加到build_depend标签中。在本例中，因为在编译和运行时我们需要用到所有指定的依赖包，因此还需要将每一个依赖包分别添加到run_depend标签中：

  12   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  13 
  14   <build_depend>roscpp</build_depend>
  15   <build_depend>rospy</build_depend>
  16   <build_depend>std_msgs</build_depend>
  17 
  18   <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  19   <exec_depend>rospy</exec_depend>
  20   <exec_depend>std_msgs</exec_depend>

最后完成的 package.xml

现在看下面最后去掉了注释和未使用标签后的package.xml文件就显得更加简洁了：

   1 <?xml version="1.0"?>
   2 <package format="2">
   3   <name>beginner_tutorials</name>
   4   <version>0.1.0</version>
   5   <description>The beginner_tutorials package</description>
   6 
   7   <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>
   8   <license>BSD</license>
   9   <url type="website">http://wiki.ros.org/beginner_tutorials</url>
  10   <author email="you@yourdomain.tld">Jane Doe</author>
  11 
  12   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  13 
  14   <build_depend>roscpp</build_depend>
  15   <build_depend>rospy</build_depend>
  16   <build_depend>std_msgs</build_depend>
  17 
  18   <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  19   <exec_depend>rospy</exec_depend>
  20   <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  21 
  22 </package>

4.编译程序包

进入工作空间，执行catkin_make

$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make

编译完成后，生成build 和 devel文件夹

一个工作空间可以存放多个包，都在…/workspace_folder/src/

workspace_folder/        -- WORKSPACE 工作空间
  src/                   -- SOURCE SPACE 源文件，以后写的程序都在里面
    CMakeLists.txt       -- 'Toplevel' CMake file, provided by catkin
    package_1/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_1
      package.xml        -- Package manifest for package_1
    ...
    package_n/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_n
      package.xml        -- Package manifest for package_n