初識ROS機器人操做系統

　　最近因工做須要，學習了一下ROS（機器人操做系統）。說是系統，其實只是一個運行在Linux下的一個框架，具備強大的分佈式功能。下面是總結的一些知識點，懶得仔細整理了。

　　

　　獲取全部已安裝的ROS軟件包列表清單 　　rospack list
　　找到一個軟件包的目錄 　　rospack find package-name
　　查看軟件包目錄下的文件 　　rosls package-name
　　將當前目錄切換至此軟件包目錄 　　roscd package-name
　　ROS 節點管理器 　　roscore
　　啓動節點 　　rosrun package-name executable-name
　　查看節點列表 　　rosnode list
　　顯式設置節點的名稱 　　rosrun package-name executable-name

　　查看節點 　　rosnode info node-name
　　終止節點 　　rosnode kill node-name ctrl-c不會當即終止
　　查看節點之間的鏈接關係　　 rqt_graph
　　話題列表 　　rostopic list
　　打印消息內容 　　rostopic echo topic-name
　　測量發佈頻率 　　rostopic hz topic-name rostopic bw topic-name
　　查看話題 　　rostopic info topic-name
　　查看消息類型 　　rosmsg show message-type-name
　　用命令行發佈消息　　 rostopic pub -r rate-in-hz topic-name

 

　　建立工做區　　 mkdir -p ~/catkin_ws/src
 　  建立功能包 　　進入src文件夾 catkin_create_pkg package-name

 

　　編寫程序：

　　1.功能包文件夾中建立xxx.cpp文件
　　2.包含依賴庫　　#include <ros / ros.h>
　　　　每個消息類型 　　#include <package_name/type_name.h>
　　3.main函數中 ros::init 最後一個參數爲節點默認名
　　4.ros::NodeHandle一個程序建立一個對象

 

　　編譯程序：
　　1.聲明依賴庫 （package-names roscpp）
　　　　CMakeLists.txt中　　find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS package-names)
　　　　package.xml中
　　　　　　<build_depend>package-name</build_depend>
　　 　　　　<run_depend>package-name</run_depend>
　　2.聲明可執行文件 CMakeLists.txt 中添加兩行
　　　　add_executable(executable-name source-files)
　　　　target_link_libraries(executable-name ${catkin_LIBRARIES})
　　3.編譯工做區 從工做區目錄運行　　catkin_make

　　4.source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 每一個終端運行一次

 

　　發佈消息：
　　1.包含消息類型聲明
　　　　#include <package_name/type_name.h>
　　2.建立發佈者對象
　　　　ros::Publisher pub = node_handle.advertise<message_type>( topic_name, queue_size); 
　　　　topic_name相對名稱
　　　　同一個節點發布關於多個話題的消息,須要爲每一個話題建立一個獨立的 ros::Publisher 對象
　　　　建立一個發佈者是一個很耗時的操做
　　3.建立並填充消息對象
　　4.發佈消息
　　　　pub.publish(msg);
　　5.定義輸出格式
　　　　ROS_INFO_STREAM

 

　　節點是否中止工做的檢查 ros::ok()
　　控制消息發佈頻率 ros::Rate對象 ros::Rate rate(hz); rate.sleep();

 

　　 訂閱消息：
　　1.編寫回調函數
　　　　void function_name(const package_name::type_name &msg)
　　　　{
　　　　. . .
　　　　}
　　2.建立訂閱者對象
　　　　建立一個ros::Subscriber對象
　　　　ros::Subscriber sub = node_handle.subscribe (topic_name,queue_size, pointer_to_callback_function)
　　3.給ROS控制權
　　　　ros::spin() 這個方法要求 ROS 等待而且執行回調函數（阻塞方式）
　　　　ros::spinOnce()這個代碼要求 ROS 去執行全部掛起的回調函數，而後將控制權限返回給咱們（非阻塞）

 

　　每個日誌消息都被髮布到話題/rosout 上。該話題的消息類型是rosgraph_msgs/Log
　　查看/rosout消息 　　rostopic echo /rosout rqt_console

　　設置某個節點的日誌級別：
　　　　1.經過命令行設置日誌級別 rosservice call /node-name/set_logger_level ros.package-name level
　　　　2.經過圖形界面設置日誌級別 rqt_logger_level
　　　　3.經過 C++代碼設置日誌級別

　　全局名稱 前斜槓"/"
　　默認命名空間+相對名稱=全局名稱
　　爲每一個節點設置默認命名空間（不設則使用"/"）
　　　　1.ROS 程序 _ _ns:=default-namespace
　　　　2.環境變量爲在 shell 內執行的 ROS 程序設置默認命名空間 Export ROS_NAMESPACE=default-namespace
　　　　3.啓動文件 ns=」namespace(最經常使用)

　　私有名稱 以一個波浪字符（~）開始
　　節點名+私有名稱=全局名稱

　　匿名名稱 通常用於爲節點命名 ros::init_options::Anonymous-Name 做爲第四個參數傳遞給ros::init 方法

　　啓動文件：
　　　　.launch 由一個包含若干節點元素（node elements）的根元素（root element）組成
　　　　執行啓動文件 roslaunch package-name launch-file-name
　　　　每一個節點元素有以下三個必需的屬性 pkg type name
　　　　在啓動文件內使用一個匿名名稱 name=」$(anon base_name)
　　　　在控制檯中輸出信息 output=」screen
　　　　令 roslaunch 在控制檯中顯示全部節點的輸出 roslaunch -screen package-name launch-file-name
　　　　請求復位 respawn=」true 這樣當節點中止的時候， roslaunch 會從新啓動該節點
　　　　必要節點 required=」true 當一個必要節點終止的時候，roslaunch 會終止全部其餘活躍節點並退出
　　　　爲節點維護獨立的窗口 Launch-prefix=「comman-prefix? launch-prefix=」xetr-e?

　　名稱重映射
　　建立重映射
　　　　1.當使用命令行啓動節點時 original-name := new-name
　　　　2.經過啓動文件的方式 <remap from=」origina-name」to 」n-name」/>
　　怎樣理解重映射？？？？？

　　啓動文件包含其餘文件 <include file=」$(find packag-name)/launch-file-name」
　　聲明參數 <arg name=」ag-name」>
　　參數賦值 roslaunch package-name launch-file-name arg-name:=arg-value
　　<arg name=」ar-name」 default=」a-value」/ >
　　<arg name=」ar-name」 value=」a-value」/ >
　　命令行參數能夠覆蓋默認值default，可是不能覆蓋參數值value.由 value 設置的參數值是不能更改的
　　獲取參數值 $(arg arg-name)

 

　　查看參數列表 rosparam list
　　查詢參數 rosparam get parameter_name
　　檢索給定命名空間中的每個參數的值 rosparam get namespace
　　設置參數 rosparam set parameter_name parameter_value
　　只有當節點的/clear服務被調用時，它纔會從參數服務器讀取這些參數的值 rosservice call /clear
　　使用c++獲取參數 void ros::param::set(parameter_name, input_value);
　　bool ros::param::get(parameter_name, output_value);
　　在啓動文件中設置參數 <param name="param-name" value="param-value" />
　　設置私有參數 在節點元素中包含param元素

 

　　服務調用是雙向的，一個節點給另外一個節點發送信息並等待響應
　　服務調用實現的是一對一通訊
　　服務數據類型分爲兩部分，分別表示請求和響應

　　列出全部服務 rosservice list
　　查看某個節點的服務類型 rosnode info node-name
　　查找提供服務的節點 rosservice node service-name
　　查找服務的數據類型 rosservice info service-name
　　功能包名+類型名=服務數據類型
　　查看服務數據類型 rossrv show service-data-type-name
　　從命令行調用服務 rosservice call service-name request-content

 

　　一個服務的客戶端程序：
　　1.聲明請求和響應的類型 #include <package_name/type_name.h>
　　2.建立客戶端對象 ros::ServiceClient client = node_handle.serviceClient<service_type>( service_name);
　　3.建立請求和響應對象 package_name::service_type::Request
　　　　package_name::service_type::Response
　　4.調用服務 bool success = service_client.call(request,reponse);
　　5.聲明對定義服務類型的功能包的依賴
　　　　編輯CMakeLists.txt的find_package行和清單文件 packag.xml的build_depend、run_depend

　　服務器程序：
　　1.編寫服務的回調函數，給 Response 對象的數據成員賦值
　　　　bool function_name(
　　　　package_name::service_type::Request &req),
　　　　package_name::service_type::Response &resp)
　　　　) {
　　　　...
　　　　}
　　2.建立服務器對象 （service_name局部名稱）
　　　　ros::ServiceServer server = node_handle.advertiseService( service_name,pointer_to_callback_function);

 

　　編譯單個或多個package catkin_make --pkg <package A> <package B>

　　建立自定義消息msg\srv文件 　　1.變量類型與名稱之間只能用空格，不能用tab　　2.數組能夠不指定大小，代碼中數組不能直接用{}賦值，用pushback或resize賦值，或逐個賦值