记录 ROS1 创建工作空间和创建功能包的基本操作

原创已于 2023-12-27 10:23:13 修改 · 2.3k 阅读

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#机器人 #linux #arm开发 #ubuntu

于 2023-11-03 15:22:33 首次发布

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本文详细介绍了ROS（RobotOperatingSystem）的使用，包括创建工作空间、编译、设置环境变量、创建和操作ROS功能包，以及ROS内置命令的概览。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一. ROS 的使用

1. 创建ROS工作空间

# 创建源码文件夹：
mkdir -p ~/catkin_ws/src

# 进入 src 文件夹： 
cd ~/catkin_ws/src

# 初始化文件夹：
catkin_init_workspace

2. 编译ROS工作空间

# 进入工作空间目录
cd ~/catkin_ws/

# 开始编译
catkin_make

3. 设置环境变量

# 设置环境变量
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

# 让终端生效
source ~/.bashrc

# 查看环境变量
echo $ROS_PACKAGE_PATH

4. 创建ROS功能包

# （A）进入ROS源代码目录
     cd ~/catkin_ws/src/

#（B）创建功能包
#    功能包格式：catkin_create_pkg [功能包名称] [依赖功能包1] ... [依赖功能包n]
#    功能包例子：catkin_create_pkg ros_demo std_msgs roscpp rospy
#              std_msgs：包含常见消息类型
#                roscpp：使用C++实现ROS各种功能
#                 rospy：使用python实现ROS各种功能

#（C）编译功能包
#    会自动生成 CMakeList.txt 和 package.xml 文件
     cd ~/catkin_ws
     catkin_make

5. 操作ROS功能包

# 编译所有的功能包
  catkin_make

# 编译指定的功能包
  catkin_make --pkg your_package_name

# 安装指定的功能包
  catkin_make --pkg your_package_name --install

# 清除安装的功能包
  catkin_make --pkg your_package_name --clean

# 强制生成消息和服务（当消息类型msg和服务类型srv有改动时）
  catkin_make --force-cmake

# 指定编译语言（C++/Python）
  catkin_make --only-pkg-with-deps <你的功能包>

二. ROS 功能包

1. 目录结构

# package_dir:
    CMakeLists.txt 	 → 构建配置文件
    package.xml      → 功能包配置文件
    include 	     → include 目录
    src 		     → 源代码目录

2. 配置文件

# package.xml: 它包含功能包信息，包括功能包名称、作者、许可证和依赖功能包。

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
<?xml version="1.0"?>
<package format="2">
  <name></name>
  <version>1.0</version>
  <description></description>
  <maintainer email="link@163.com">link</maintainer>

  <license>TODO</license>
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>

  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>

  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>

  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <export></export>
</package>

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
<package>           这个语句到</package>的部分是ROS功能包的配置部分。
<name>              功能包名称，默认为创建时的名称，可以随时更改。
<version>           功能包的版本可以自由指定。
<description>       功能包的简要说明。
<maintainer>        功能包维护者的姓名和电子邮建地址。
<license>           记录版权许可证。
<url>               记录描述功能包的说明,如网页、错误管理、存储库的地址等。
<author>            记录参与功能包开发的开发人员的姓名和电子邮件地址。
<build_depend>      构建依赖关系，使用某种特定的依赖关系来构建包。
<build_export_depend>  导出头文件，当其他包需要依赖这个包，使用这个标签用来传递声明。
<exec_depend>       程序包运行中所需的依赖,如：动态库、可执行文件、Python模块、脚本等。
<depend>            以上三种depend的合集，通常使用它添加ROS功能包，是常用而简便的方法。
<buildtool_depend>  构建工具依赖的软件包。通常唯一的构建工具是catkin。
<test_depend>       测试依赖关系仅指定单元测试的附加依赖项
<doc_depend>        文档工具依赖关系指定此软件包需要生成文档的文档工具。

3. 构建配置文件

# ROS 在 CMakeList.txt 文件中描述环境构建，
# 它以设置可执行文件的创建、依赖包优先构建、连接器的创建等等。

#（A）添加要使用的对应的目录下的文件的选项：
# 其中 XXXX 可以是 message、service、actions，xxx 对应 msg、srv、action。
  add_XXXX_files (
      FILES
      XXXX1.xxx
      XXXX1.xxx
  )

#（B）设置依赖的消息的选项：
  generate_messages(
      DEPENDENCIES
      std_msgs
  }

#（C）动态参数配置：
  generate_dynamic_reconfigure_options(
      cfg/DynReconf1.cfg
      cfg/DynReconf2.cfg
  }

#（D）指定包含目录的选项：
  include_directories(${catkin_INCLUDE_DIRS})

#（E）指定要创建的库文件：
  add_library(${PROJECT_NAME} src/${PROJECT_NAME}/demo_ros_pkg.cpp)

#（F）提前生成依赖
# add_dependencies 是在代码生成库之前，提前生成一些依赖，比如：消息生成或者动态的参数。
  add_dependencies(
      ${PROJECT_NAME} 
      ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} 
      ${catkin_EXPORTED_TARGETS}
  )

#（G）构建可执行文件
  add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/demo_ros_pkg_node.cpp)

#（H）生成的可执行文件重命名
# 生成的可执行文件重命名，简化操作，
# 比如使用 rosrun demo_pkg node 代替 rosrun demo_pkg demo_pkg_node
  set_target_properties(
      ${PROJECT_NAME}_node 
      PROPERTIES OUTPUT_NAME node PREFIX "")

#（I）添加可执行文件的依赖项：
  target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
      ${catkin_LIBRARIES}
  )