ROS中节点、话题、参数重命名以及全局、相对、私有命名空间（示例+代码）

ROS中的命名空间

我们首先要了解一下路径的各个部分所代表的含义：

① 以话题为例，三级路径：

 ② 以节点为例，共有二级路径：

 ③ 以参数为例，共有三级路径：

 ROS中的命名空间分为三种：全局、相对、私有。其实命名空间就是名称的前缀，前缀代表着所在路径，存放的位置可以相对于根目录、节点、节点句柄的命名空间这三者来进行划分：

 私有、全局、相对命名空间判断的依据：

私有命名空间	“/node_name”节点名称在最外侧
全局命名空间	仅有一个“/”根目录在最外侧
相对命名空间	“/namespace”节点句柄命名空间在最外侧

话题命名空间的设置

1. cpp源文件设置：

话题首先要在master中注册，所以注册话题信息的函数是节点句柄调用的，因此相对/私有命名空间的设置是靠节点句柄完成的。相对和私有命名空间的设置如下所示：

// 全局命名空间:topic=/chatter  
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",10);  
// 相对命名空间:topic=/namespace/chatter  
ros::NodeHandle nh("dr");  
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10);  
// 相对命名空间:topic= /node_name/namespace/ chatter  
ros::NodeHandle nh("~dr");  
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10);  
// 私有命名空间:topic=/node_name/chatter  
ros::NodeHandle nh("~");  
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10);  

当我们的topic设置为”/chatter”（带有斜杠）且全局优先级最高，因此topic不会受到namspace和node_name的影响。

2. rosrun命令行设置：

除此之外，还可以使用rosrun给该.cpp文件中所有的属性添加相对命名空间，具体形式为：rosrun package_name cpp_name __ns:="hello"，运行结果如下所示：

在该节点所在文件中所有的话题、所有的上报参数、所有的节点名称都将加上/hello/的前缀。

注意：__ns:=”global_namespace”是双下划线。

3. 修改工程的环境变量ROS_NAMESPACE（修改global_namespace）

一开始ROS_NAMESPACE的内容为空，我们将ROS_NAMESPACE设置为HELLO之后，在运行以下cpp源文件，结果如下图所示：

话题的重命名

话题的重命名又名为“话题的映射(remapping)“，是为了防止如下情况发生而提出的：

1. 情况一：

 订阅者C需要的是发布者A的data1而非发布者B的data2，所以我们需要将发布者A/订阅者C之间的topic映射为topic_a，使得订阅者C又可以接收到发布者A的data1，同时不改变发布者B的topic：

 2. 情况二：

 我们需要将topic映射为topic_a，使得发布者A与订阅者C可以通过同一topic完成连接：

 话题的重映射可以通过以下两种操作完成：

① 在rosrun中更改topic名称

形式如下：rosrun package_name cpp_name topic_name:="topic_new_name"，结果如下所示：

输入命令：rosrun demo04 testServer /server/dr/chatter:="A“

② 在launch文件中使用<remap>标签

<launch>  
    <remap from="/server/remap/chatter" to="A"/>  
</launch>  

Launch文件编写格式详见：ROS中文件组织形式：launch文件+元功能包（示例+代码+参数解析）_超级霸霸强的博客-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45590473/article/details/122647788

节点命名空间的设置

① 使用launch文件中<node>标签的ns属性

<launch>  
    <node name="node_A" type="testServer" pkg="demo04" ns="hello"/>  
</launch> 

结果如下所示：

如果使用ns子标签得出的路径为相对命名空间，如若没有使用ns子标签得出的路径为全局命名空间。

② rosrun命令

具体形式：rosrun package_name cpp_name __ns:="hello"，运行结果如下所示：

 在该节点所在文件中所有的话题、所有的上报参数、所有的节点名称都将加上/hello/的前缀。

注意：__ns:=”global_namespace”是双下划线，这里得出的路径为相对命名空间。

③ 使用cpp源文件设置

<launch>  
    <!-- 全局：/node_A -->  
    <node name="node_A" type="testServer" pkg="demo04"/>  
    <!-- 相对：/hello/node_A -->  
    <node name="node_A" type="testServer" pkg="demo04" ns="hello"/>  
</launch> 

注意：节点的命名空间一共有两层，分别为“相对”和“全局”。

④ 修改工程的环境变量ROS_NAMESPACE（修改global_namespace）

 一开始ROS_NAMESPACE的内容为空，我们将ROS_NAMESPACE设置为HELLO之后，在运行以下cpp源文件，结果如下图所示：

节点重命名

① 使用launch文件进行节点名称重映射

<launch>  
    <node name="node_A" type="testServer" pkg="demo04"/>  
</launch>  

结果如下所示：

 注意：<node>标签中type指的是节点所在可执行文件的名称。我们发现原来节点的名称并未消失而是多了一个新的名字，因此这个操作是节点名称重映射而非节点重命名。

② 使用rosrun进行修改：

命令格式：rosrun package_name cpp_name node_name:="node_new_name"，运行结果如下所示：

 命令为：rosrun demo04 testServer /server:="node_B"，有结果可以得知“这个操作才是节点名称重命名”。如果我们还觉得太麻烦（以上命令必须得知道节点名称才OK），那我们也可以使用如下命令格式：rosrun package_name cpp_name __name:="node_new_name"

注意：这里也是双下划线！

参数命名空间设置

参数的上报一共有三种方式：命令行、源文件、launch文件。

① rosrun后追加额外参数

格式：rosrun package_name cpp_name _param:=value

其中，参数名前一定要加_一个下划线，我们类比上报参数、话题改名、节点改名、添加命名空间四种不同的操作所对应的rosrun后追加参数的形式： 

// 给所有参数添加相对命名空间  
rosrun package_name cpp_name __ns:="hello"  
// 更改话题名称  
rosrun package_name cpp_name topic_name:="topic_new_name"  
// 更改节点名称(两种形式)  
rosrun package_name cpp_name node_name:="node_new_name"  
rosrun package_name cpp_name __name:="node_new_name"  
// 上报参数  
rosrun package_name cpp_name _ParamName:=value  

我们使用rosrun命令向参数服务器添加参数，这个参数其实是属于该节点的私有参数：

命令：rosrun demo04 testServer _A:=2

我们从结果中可以看出：参数A有前缀，前缀为节点名称server，因此我们通过rosrun上报给参数服务器的参数的命名空间为私有类型的。

② 源文件

通过源文件向参数服务器上报参数分为以下两种方案：

1. ros命名空间下的param函数

// 私有命名空间：/node_name/param_A  
ros::param::set("~param_A","A");  
// 全局命名空间：/param_B  
ros::param::set("/param_B","B");  
// 相对命名空间：/param_C  
ros::param::set("param_C","C"); 

运行结果如下所示：

 相对命名空间是相对于global_namespace来说的，我们前面提到过：可以使用rosrun命令行的方式设置global_namespace：

 命令：rosrun demo04 testServer __ns:="hello"，我们看到全局命名空间就是/param_name，无论你设置什么都不会改变，改变的只是私有/相对命名空间。

2. 节点句柄的setparam成员函数

由于setparam是NodeHandle的成员函数，因此我们只需要改变NodeHandle所在的命名空间即可以使得参数发生同样的变化。

//私有命名空间：/node_name/Param_D  
ros::NodeHandle nh("~");  
nh.setParam("Param_D","D");  
//相对命名空间：/namespace/Param_E  
ros::NodeHandle nh1("dr");  
nh1.setParam("Param_E","E");  
//私有命名空间：/node_name/namespace/Param_F  
ros::NodeHandle nh2("~dr");  
nh2.setParam("Param_F","F");  
//全局命名空间：/Param_G  
ros::NodeHandle nh3;  
nh3.setParam("Param_G","G"); 

运行结果如下所示：

/server/Param_D  
/dr/Param_E  
/server/dr/Param_F  
/Param_G  

3. 使用launch文件设置参数

<launch>  
    <!—全局：/Param_W -->  
    <param name="Param_W" type="string" value="W"/>  
    <!—相对：/hello/Param_J -->  
    <param name="/hello/Param_J" type="string" value="J"/>  
    <node name="node_A" type="testServer" pkg="demo04">  
        <!—私有：/node_A/Param_S -->  
        <param name="Param_S" type="string" value="S"/>  
    </node>  
</launch>  

4. 修改工程的环境变量ROS_NAMESPACE（修改global_namespace）

一开始ROS_NAMESPACE的内容为空，我们将ROS_NAMESPACE设置为HELLO之后，在运行以下cpp源文件，结果如下图所示：

如果你想去掉这个global_namespace，那么你可以用赋值的方式去掉：

我们看到赋完空值后，ROS_NAMESPACE的值为空。