ros2 ——自我实验1

原创已于 2025-12-09 16:30:10 修改 · 813 阅读

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于 2025-12-04 14:12:44 首次发布

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实验内容：创建二个节点一个话题

一.工作空间

假设创建一个测试工作空间

mkdir -p ros2-test1/src

二.功能包创建

1.创建

依赖有以下选择

ros2 pkg create <功能包名> --build-type ament-pythopn --dependencies <依赖>

2.依赖有以下选择

（1）核心通信依赖

rclpy：ROS2 Python 客户端库，是所有 Python 节点的核心依赖（必须），提供节点创建、话题 / 服务 / 动作通信、参数管理等基础功能。

rclpy_action：rclpy 的动作通信扩展，用于开发动作服务器 / 客户端（Action）。

rclpy_service：服务通信的核心支持（已包含在 rclpy 中，无需单独声明，但服务相关消息包需额外依赖）。

rclpy_parameter：参数管理模块（已包含在 rclpy 中）。

（2）消息 / 服务 / 动作类型依赖

不同功能场景需要对应的消息 / 服务 / 动作定义包，常见的有：

std_msgs：基础数据类型（String、Int32、Float64 等）。

sensor_msgs：传感器数据类型（Image、LaserScan、Imu 等）。

geometry_msgs：几何数据类型（Point、Twist、Pose 等，用于机器人运动控制）。

nav_msgs：导航相关数据类型（Odometry、Path 等）。

action_msgs：动作通信的基础消息类型。

tf2_msgs：坐标变换相关消息。

custom_interfaces：自定义消息 / 服务 / 动作包（需自己创建或依赖他人开发的包）。

（3）功能模块依赖

针对特定功能的 ROS2 模块 Python 绑定：

tf2_ros_py：TF2 坐标变换的 Python 接口，用于处理机器人坐标系转换。

rviz2_py：RViz 可视化的 Python 交互接口（较少用，一般直接用 RViz 工具）。

rosbag2_py：ROS2 录包 / 回放的 Python API，用于读写 rosbag 文件。

ament_index_python：获取 ROS2 包索引信息（如查找包路径）。

launch_ros：Python 编写 launch 文件的核心依赖（用于启动多个节点）。

(4)开发与测试依赖

用于代码检查、测试、构建的辅助依赖：

ament_pytest：ROS2 集成的 pytest 测试框架，用于单元测试 / 集成测试。

ament_lint：代码规范检查工具（包含ament_flake8、ament_pep257等，检查 Python 代码风格）。

pytest：Python 标准测试库（ROS2 中常用ament_pytest封装版）。

colcon-core：构建工具依赖（无需手动声明，colcon 自动处理）。

(5) Python 标准库依赖

Python 自带的标准库，无需额外安装，可直接使用：

sys：系统参数与路径操作。

os：文件 / 目录操作。

time/datetime：时间处理。

json/yaml：数据序列化（读取配置文件等）。

threading/asyncio：多线程 / 异步编程（ROS2 节点本身是单线程 spin，复杂场景可结合）。

(6)常用第三方 Python 库依赖

根据功能需求引入，需在setup.py中声明install_requires：

numpy：数值计算（处理传感器数据、矩阵运算等）。

matplotlib：数据可视化（绘制传感器数据曲线、机器人轨迹等）。

opencv-python：图像处理（结合sensor_msgs/Image做图像识别、滤波等）。

pyserial：串口通信（机器人与外设如雷达、单片机通信）。

requests：HTTP 请求（与 Web 服务交互）。

pyyaml：YAML 文件解析（读取自定义配置）。

scipy：科学计算（信号处理、路径规划算法等）。

3.创建python脚本

编写一个订阅者（publisher）和一个发布者（subscriber）进行通讯。

import rclpy
from rclpy.node import   Node
from std_msgs.msg import  String


class publisher(Node):
    def __init__ (self):
        super()._init_("ros2-publisher")
        self.publisher =self.create_publisher(String,"bby",10) #创建发布者并且创建话题
        self.time =self.create_timer(2.0,self.callback1) #回调函数
        self.count = 0  #统计
        self.subscriber=self.create_subscriber(String,"bby",self.callback2,10)
    def callback1(self):
        msg=String()
        msg.data=f"holle!:{self.count}"
        self.publisher.publish(msg)
        self.get_logger().info(f"{msg.data}")
        self.count += 1
    def callback2(self,msg):
        self.get_logger().info(f"收到{msg.data}")

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    node = publisher()
    rclpy.spin(node)
    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == "__main__":
    main()

4.配置构建

（1）.配置package.xml（添加依赖）

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>ros2-sy1</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="ztb@todo.todo">ztb</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  **<depend>rclpy</depend>
  <depend>std_msgs</depend>**

  <test_depend>ament_copyright</test_depend>
  <test_depend>ament_flake8</test_depend>
  <test_depend>ament_pep257</test_depend>
  <test_depend>python3-pytest</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_python</build_type>
  </export>
</package>

（2）.配置setup.py（添加可执行入口）

找到entry_points部分，修改为：

entry_points={
    'console_scripts': [
        # 格式：可执行命令名 = 包名.脚本文件名:main函数
        'pub_sub_node = my_pubsub.pub_sub_node:main',
    ],
},

（3）.编译功能包

回到你的 ROS2 工作空间根目录（比如~/ros2_ws），执行编译命令：

colcon build --packages-select <包名>

（4）.激活空间

source ~/ros2/test11/install/setup.bash

5.查询启动

（1）启动

ros2 run ros2_syl pub_cs

（2）查询

ros2 node list

ros2 topic list