ROS工做空間和程序包建立

預備工做
後面操做中咱們將會用到ros-tutorials程序包，請先安裝：

$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials

將 <distro> 替換成你所安裝的版本（好比Jade、Indigo、hydro、groovy、fuerte、kinetic等）。

因爲個人版本是kinetic的，全部安裝命令以下：

$ sudo apt-get install ros-kinetic-ros-tutorials

1、ROS catkin 工做空間

下面咱們開始建立一個catkin 工做空間：

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

即便這個工做空間是空的（在'src'目錄中沒有任何軟件包，只有一個CMakeLists.txt連接文件），你依然能夠編譯它：

$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make

 首次運行catkin_make命令，將會在src文件夾下建立一個CMakeLists.txt文件，且在根目錄下建立了兩個子文件夾build和devel,目錄結構以下：

catkin_ws                       # WORKSPACE
  - build/                      # BUILDSPACE
  - devel/                      # DEVEL SPACE
  - src/                        # SOURCE SPACE
    CMakeLists.txt              # Toplevel CMAKE file,provided by catkin

catkin_make命令在catkin 工做空間中是一個很是方便的工具。若是你查看一下當前目錄應該能看到'build'和'devel'這兩個文件夾。在'devel'文件夾裏面你能夠看到幾個setup.*sh文件。source這些文件中的任何一個均可以將當前工做空間設置在ROS工做環境的最頂層，想了解更多請參考catkin文檔。接下來首先source一下新生成的setup.*sh文件：

$ source devel/setup.bash

要想保證工做空間已配置正確需確保ROS_PACKAGE_PATH環境變量包含你的工做空間目錄，採用如下命令查看：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
/home/saneri/catkin_ws/src:/home/saneri/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share

到此你的工做環境已經搭建完成，接下來能夠繼續建立ROS程序包。

2、建立ROS程序包

1. 一個catkin程序包由什麼組成?

一個程序包要想稱爲catkin程序包必須符合如下要求：

1.> 該程序包必須包含catkin compliant package.xml文件,這個package.xml文件提供有關程序包的元信息。

2.> 程序包必須包含一個catkin 版本的CMakeLists.txt文件，而Catkin metapackages中必須包含一個對CMakeList.txt文件的引用。

3.> 每一個目錄下只能有一個程序包,這意味着在同一個目錄下不能有嵌套的或者多個程序包存在。

2. 在catkin工做空間中的程序包

開發catkin程序包的一個推薦方法是使用catkin工做空間,一個簡單的工做空間也許看起來像這樣：

workspace_folder/        -- WORKSPACE
  src/                   -- SOURCE SPACE
    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

3. 建立一個catkin程序包

使用 catkin_create_pkg 命令來建立一個新的catkin程序包建立以後咱們看看他都能作些什麼。

首先切換到以前經過建立catkin工做空間教程建立的catkin工做空間中的src目錄下：

$ cd ~/catkin_ws/src

如今使用catkin_create_pkg命令來建立一個名爲'beginner_tutorials'的新程序包，這個程序包依賴於std_msgs、roscpp和rospy

$ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

這將會建立一個名爲beginner_tutorials的文件夾，這個文件夾裏面包含一個package.xml文件和一個CMakeLists.txt文件，這兩個文件都已經自動包含了部分你在執行catkin_create_pkg命令時提供的信息。

catkin_create_pkg命令會要求你輸入package_name，若是有須要你還能夠在後面添加一些須要依賴的其它程序包：

# catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

4. 程序包依賴關係

4.1一級依賴

以前在使用catkin_create_pkg命令時提供了幾個程序包做爲依賴包，如今咱們能夠使用rospack命令工具來查看一級依賴包。

$ rospack depends1 beginner_tutorials
roscpp
rospy
std_msgs

就像你看到的，rospack列出了在運行catkin_create_pkg命令時做爲參數的依賴包，這些依賴包隨後保存在package.xml文件中。

$ roscd beginner_tutorials
$ cat package.xml
<package>
...
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
...
</package>

4.2間接依賴
在不少狀況中，一個依賴包還會有它本身的依賴包，好比，rospy還有其它依賴包。

$ rospack depends1 rospy
genpy
rosgraph
rosgraph_msgs
roslib
std_msgs

一個程序包還能夠有好幾個間接的依賴包，幸運的是使用rospack能夠遞歸檢測出全部的依賴包。

$ rospack depends beginner_tutorials

3、編譯程序包

1. 一旦安裝了所需的系統依賴項，咱們就能夠開始編譯剛纔建立的程序包了,若是你是經過apt或者其它軟件包管理工具來安裝ROS的，那麼系統已經默認安裝好全部依賴項。

記得事先 source 你的環境配置(setup)文件，在Ubuntu中的操做指令以下：

$ source /opt/ros/kinetic/setup.sh 

2. 使用 catkin_make
catkin_make 是一個命令行工具，它簡化了catkin的標準工做流程。你能夠認爲catkin_make是在CMake標準工做流程中依次調用了cmake 和 make。

使用方法:

# 在catkin工做空間下
$ catkin_make [make_targets] [-DCMAKE_VARIABLES=...]

開始編譯你的程序包

以前已經建立好了一個catkin 工做空間 和一個名爲beginner_tutorials的catkin 程序包。如今切換到catkin workspace 並查看src文件夾：

$ cd ~/catkin_ws/
$ ls src
beginner_tutorials/  CMakeLists.txt
$ catkin_make

你能夠看到不少cmake 和 make 輸出的信息：

Base path: /home/saneri/catkin_ws
Source space: /home/saneri/catkin_ws/src
Build space: /home/saneri/catkin_ws/build
Devel space: /home/saneri/catkin_ws/devel
Install space: /home/saneri/catkin_ws/install
####
#### Running command: "cmake /home/saneri/catkin_ws/src
-DCATKIN_DEVEL_PREFIX=/home/saneri/catkin_ws/devel
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/saneri/catkin_ws/install" in "/home/saneri/catkin_ws/build"
####
-- The C compiler identification is GNU 4.2.1
-- The CXX compiler identification is Clang 4.0.0
-- Checking whether C compiler has -isysroot
-- Checking whether C compiler has -isysroot - yes
-- Checking whether C compiler supports OSX deployment target flag
-- Checking whether C compiler supports OSX deployment target flag - yes
-- Check for working C compiler: /usr/bin/gcc
-- Check for working C compiler: /usr/bin/gcc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Using CATKIN_DEVEL_PREFIX: /tmp/catkin_ws/devel
-- Using CMAKE_PREFIX_PATH: /opt/ros/groovy
-- This workspace overlays: /opt/ros/groovy
-- Found PythonInterp: /usr/bin/python (found version "2.7.1") 
-- Found PY_em: /usr/lib/python2.7/dist-packages/em.pyc
-- Found gtest: gtests will be built
-- catkin 0.5.51
-- BUILD_SHARED_LIBS is on
-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-- ~~  traversing packages in topological order:
-- ~~  - beginner_tutorials
-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-- +++ add_subdirectory(beginner_tutorials)
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/saneri/catkin_ws/build
####
#### Running command: "make -j4" in "/home/saneri/catkin_ws/build"
####

catkin_make首先輸出它所使用到的每一個空間所在的路徑,須要注意的是因爲這些空間存在默認配置的緣由，有幾個文件夾已經在catkin工做空間自動生成了，使用ls查看

saneri@localhost:~/catkin_ws$ ls
build  devel  src

build 目錄是build space的默認所在位置，同時cmake 和 make也是在這裏被調用來配置並編譯你的程序包。
devel 目錄是devel space的默認所在位置, 同時也是在你安裝程序包以前存放可執行文件和庫文件的地方。

 

參考文檔：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/CreatingPackage

　　　　　http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/BuildingPackages