機器人操做系統入門（五）經常使用工具

參考資料：

https://www.icourse163.org/course/ISCAS-1002580008?tid=1003713012　　//中國大學MOOC

https://www.bilibili.com/video/av23401751　　//B站

《ROS操做系統入門講義》PDF下載

連接：https://pan.baidu.com/s/1OCja2WLDRnjYXMrpnZ3-sQ 
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第五章 經常使用工具

• gazebo：ROS仿真工具　　//目前最好
• rviz：可視化消息　　//呈現接收信息
• rqt：數據流可視化工具　　//直觀查看消息的通訊架構和流通路徑
• rosbag：記錄和回放ROS話題　　//不記錄service
• rosbridge：溝通ROS和外界的功能包
• moveit!：開源操做軟件　　//目前應用最普遍

注：gazebo——仿真；rviz、rqt——調試和可視化

1. Gazebo：提供一個虛擬的世界　　//與ROS同樣，由OSRF維護

• 機器人仿真工具、模擬器，獨立的開源機器人仿真平臺；
• 與ROS兼容最好
• 給機器人一個逼近現實的虛擬物理環境
• 仿真一些不依賴於具體硬件的算法和場景，例如圖像識別、傳感器數據融合處理、路徑規劃、SLAM等任務

2. rviz：the robot visualization tool 機器人可視化工具　　//呈現接收到的信息

• 左側的插件至關於一個個的subscriber，rviz接收消息，並顯示

3. rqt：基於qt開發的可視化工具　　//比rviz高級一個層次

（1）rqt_graph：顯示通訊架構，包括當前有哪些node（橢圓形）和topic（矩形）在運行，消息的流向是怎樣的　　//不顯示service

（2）rqt_plot：將參數以曲線的形式繪製出來　　//有利於分析動態參數的變化態勢

（3）rqt_console：配合過濾器 rqt_logger_level 進行日誌的查看

4. rosbag：提升性能，並避免消息的反序列化和從新排序　　//同時提供命令行工具和代碼API

• rosbag對軟件包來操做（一個包是ROS用於存儲ROS消息數據的文件格式），rosbag命令能夠記錄、回放和操做包。指令列表以下：

5. rosbridge：用於得ros系統和其餘系統交互的功能包　　//「橋樑」做用

主要包含兩部分：協議和實現

（1）協議protocol：提供了非ROS程序與ROS通訊的具體的格式規範，規範基於JSON格式，包括訂閱topic，發佈message,調用server，設置參數，壓縮消息等。

示例：訂閱topic的格式規範

注：此規範與所用的編程語言和傳輸方式無關，任何能夠發送JSON格式的語言和傳輸方式均可以rosbridge protocol進行交流，而且與ROS進行交互

（2）實現implementation：rosbridge_suite元程序包　　//實現rosbridge protocol並提供WebSocket傳輸層的包的集

• rosbridge_library：核心rosbridge軟件包，負責獲取JSON字符串並將命令發送到ROS，反過來接收處理ROS發過來的信息，將之轉換爲JSON字符串，並將結果轉交給非ROS程序
• rosapi：經過服務調用來訪問某些ROS操做，這些服務一般爲ROS客戶端庫保留的服務，包括獲取和設置參數，獲取主題列表等
• rosbridge_server：提供傳輸層的WebSocket鏈接，使得瀏覽器能夠與ROS「交談」；roslibjs是一個瀏覽器的JavaScript庫，能夠經過rosbridge_server與ROS進行交流

 （3）安裝：sudo apt-get install ros-<rosdistro>-rosbridge-server

6. moveit!：在機器人上最普遍使用的開源操做軟件

• moveit!的使用經過爲用戶提供接口來調用它，包括C++、Python、GUI三種接口
• ROS中的 move_group 節點充當整合器，整合多個獨立組件，提供ROS風格的Action和Service
• move_group 經過ROS topic和action與機器人通信，獲取機器人的位置、節點等狀態，獲取數據再傳遞給機器人的控制器
• move_group 節點獲取到節點狀態信息或者機器人變換信息時候，會經過控制器的接口去處理這些信息，好比進行座標轉換、規劃場景、3D感知
• move_group 的結構比較容易擴展，不只具備獨立的能力如抓放，運動規劃，也可擴展自公共類，但實際做爲獨立的插件運行