在編寫第一個ROS節(jié)點程序之前需要創(chuàng)建工作空間（workspace）和功能包（package）。

一、創(chuàng)建工作空間（workspace）

創(chuàng)建一個catkin_ws：

#注意：如果使用sudo一次性創(chuàng)建多個目錄，則這多個目錄屬主都為root，若是非root用戶創(chuàng)建的ROS，則無法在root目錄創(chuàng)建工作空間 sudo mkdir -p ~/dev/catkin_ws/src cd ~/dev/catkin_ws/src catkin_init_workspace

當我們創(chuàng)建工作空間文件夾后，里面并沒有功能包，只有CMakeList.txt。下一步是編譯工作空間，使用下面命令：

cd ~/dev/catkin_ws catkin_make

現(xiàn)在，如果你輸入ls -l命令，可以看到上面命令創(chuàng)建的新文件夾，分別是“build”和一個“devel”文件夾：

zlkj@ubuntu:~/dev/catkin_ws$ ls -l total 12 drwxrwxr-x 7 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 build drwxrwxr-x 3 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 devel drwxrwxr-x 2 zlkj zlkj 4096 Mar 19 11:23 srczlkj@ubuntu:~/dev/catkin_ws/build$ ls -l total 64 drwxrwxr-x 3 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 catkin drwxrwxr-x 4 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 catkin_generated -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 0 Mar 19 12:10 CATKIN_IGNORE -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 125 Mar 19 12:10 catkin_make.cache -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 16071 Mar 19 12:10 CMakeCache.txt drwxrwxr-x 9 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 CMakeFiles -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 7365 Mar 19 12:10 cmake_install.cmake -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 284 Mar 19 12:10 CTestTestfile.cmake drwxrwxr-x 3 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 gtest -rw-rw-r-- 1 zlkj zlkj 8578 Mar 19 12:10 Makefile drwxrwxr-x 2 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 test_resultszlkj@ubuntu:~/dev/catkin_ws/devel$ ls -l total 36 -rwxr-xr-x 1 zlkj zlkj 506 Mar 19 12:10 env.sh drwxrwxr-x 2 zlkj zlkj 4096 Mar 19 12:10 lib -rw-r--r-- 1 zlkj zlkj 260 Mar 19 12:10 setup.bash -rw-r--r-- 1 zlkj zlkj 2542 Mar 19 12:10 setup.sh -rwxr-xr-x 1 zlkj zlkj 12378 Mar 19 12:10 _setup_util.py -rw-r--r-- 1 zlkj zlkj 270 Mar 19 12:10 setup.zsh

可以看到在devel目錄下，有很多setup.*sh文件，讀取這些文件中的任何一個都會將當前工作空間的環(huán)境變量置于所有環(huán)境變量的最上層。如果我們打開這些文件會發(fā)現(xiàn)，最終都是要讀取setup.bash文件，這個文件中定義了catkin_ws空間所需要的環(huán)境變量。

讀取setup.bash文件：

source devel/setup.bash

確認已經(jīng)加載好catkin工作空間環(huán)境變量：

echo $ROS_PACKAGE_PATH//顯示出： /home/zlkj/catkin_ws/src:/opt/ros/indigo/share:/opt/ros/indigo/stacks

這時ROS的工作空間已經(jīng)創(chuàng)建好了。

總結：

初始化ROS的catkin工作空間：catkin_init_workspace

編譯ROS的catkin工作空間：catkin_make

讀取當前catkin工作空間的環(huán)境變量：source devel/setup.bash

驗證ROS工作空間的環(huán)境變量加載成功：echo $ROS_PACKAGE_PATH

二、創(chuàng)建功能包（package）

使用catkin_create_pkg命令行工具在之前創(chuàng)建的工作空間創(chuàng)建新的功能包：

cd ~/dev/catkin_ws/src catkin_create_pkg amin std_msgs roscpp

其實,這個功能包創(chuàng)建命令沒有做太多工作,它只不過創(chuàng)建了一個存放這個功能包的目錄（也就是我所創(chuàng)建的功能包amin）,并在amin那個目錄下生成了兩個配置文件。

• 第一個配置文件，叫做 package.xml,稱為清單文件。
• 第二個文件，叫做 CMakeLists.txt，是一個 Cmake 的腳本文件，Cmake 是一個符合工業(yè)標準的跨平臺編譯系統(tǒng)。這個文件包含了一系列的編譯指令，包括應該生成哪種可執(zhí)行文件，需要哪些源文件，以及在哪里可以找到所需的頭文件和鏈接庫。當然，這個文件表明 catkin 在內(nèi)部使用了 Cmake。

catkin_create_pkg命令的格式包括功能包的名稱和依賴項。在上面示例中，依賴項為std_msgs和roscpp。如以下命令行所示：

catkin_create_pkg [package_name] [depend1] [depend2] [depend3]

這些依賴項包括：

• std_msgs 包含了常見消息類型，表示基本數(shù)據(jù)類型和其他基本的消息構造，如多維數(shù)組。
• roscpp 使用C++實現(xiàn)ROS的各種功能。它提供了一個客戶端庫，讓C++程序員能夠調(diào)用這些接口快速完成與ROS的主題、服務和參數(shù)相關的開發(fā)工作。

注意：ROS 功能包的命名遵循一個命名規(guī)范,只允許使用小寫字母、數(shù)字和下劃線，而且首字符必須是一個小寫字母。一些 ROS工具，包括 catkin，不支持那些不遵循此命名規(guī)范的功能包。

三、編寫ROS節(jié)點程序

編寫一個簡單的ros節(jié)點程序，命名為hello.cpp。這個名為 hello.cpp 的源文件也存放在你的功能包 amin文件夾中 , 挨著 package.xml 和 CMakeLists.txt。

注意：一些在線教程建議在你的功能包目錄中創(chuàng)建 src 目錄來存放 C ++源文件。這個附加的組織結構可能是有益的,特別是對于那些含有多種類型文件的較大的功能包,但它不是嚴格必要的。

ROS節(jié)點程序如下:

#include <ros/ros.h>int main (int argc, char **argv) {ros::init(argc, argv, "hello") ;ros::NodeHandle nh;ROS_INFO_STREAM("Hello, ROS!") ; }

四、編譯Hello.cpp程序

我們該如何編譯和運行這個程序呢?這些交給ROS的catkin編譯系統(tǒng)來處理。

第一步：聲明依賴庫

首先，我們需要聲明程序所依賴的其他功能包。對于 c++程序而言,此步驟是必要的，以確保 catkin 能夠向 c++編譯器提供合適的標記來定位編譯功能包所需的頭文件和鏈接庫。

為了給出依賴庫，需要編輯功能目錄下的 CMakeLists.txt 與 package.xml 文件，通過使用build_depend (編譯依賴)和 run_depend(運行依賴)兩個關鍵字實現(xiàn)，格式如下：

<build_depend>package-name</build_depend> <run_depend>package-name</run_depend>

不過這一步可以省略，因為在創(chuàng)建功能包說明依賴項的同時，系統(tǒng)自動聲明了依賴庫，除非創(chuàng)建時未說明依賴項。

使用rospack depend1 amin可以查看直接功能包的直接依賴。在很多情況下，我們會遇到依賴的依賴，即間接依賴。例如amin的依賴文件roscpp也有其他依賴。如果我們使用rospack depends amin，則會列出amin功能包的所有依賴文件。

第二步：聲明可執(zhí)行文件

接下來,我們需要在 CMakeLists.txt 中添加兩行,來聲明我們需要創(chuàng)建的可執(zhí)行文件。其一般形式是:

add_executable(executable-name source-files) target_link_libraries(executable-name ${catkin_LIBRARIES})

• 第一行聲明了我們想要的可執(zhí)行文件的文件名,以及生成此可執(zhí)行文件所需的源文件列表。如果你有多個源文件,把它們列在此處,并用空格將其區(qū)分開。
• 第二行告訴 Cmake 當鏈接此可執(zhí)行文件時需要鏈接哪些庫(在上面的 find_package 中定義)。如果你的包中包括多個可執(zhí)行文件,為每一個可執(zhí)行文件復制和修改上述兩行代碼。

在本例程中,我們需要一個名為 hello 的可執(zhí)行文件,它通過名為 hello.cpp 的源文件編譯而來。所以我們需要添加如下兩行代碼到 CMakeLists.txt 文件中 include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS}) 之后:

add_executable(hello hello.cpp) target_link_libraries(hello ${catkin_LIBRARIES})

第三步：編譯工作區(qū)

利用catkin_make這個命令進行編譯，注意必須在你的工作空間目錄運行。

cd ~/dev/catkin_ws catkin_make

運行完后會在 ~/dev/catkin_ws/devel/amin 目錄下生產(chǎn) hello 這個可執(zhí)行文件。下圖為運行的結果。

五、執(zhí)行hello程序

首先要啟動 roscore:這個程序是一個節(jié)點，節(jié)點需要一個節(jié)點管理器才可以正常運行。啟動節(jié)點管理器的命令：

roscore

啟動完節(jié)點管理器后，執(zhí)行名為 setup.bash 的腳本文件,它是 catkin_make 在你工作區(qū)的 devel 子目錄下生成的。這個自動生成的腳本文件設置了若干環(huán)境變量,從而使 ROS 能夠找到你創(chuàng)建的功能包和新生成的可執(zhí)行文件。（也就是將程序注冊）

source devel/setup.bash

最后一步，運行節(jié)點，用命令：使用格式為"rosrun package-name executable-name" ，package-name 為功能包名稱， executable-name為可執(zhí)行文件名稱。

rosrun amin hello

運行結果如圖：

這樣一個簡單的ROS程序就完成了。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/10571643.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ROS学习笔记三：编写第一个ROS节点程序的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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