ROS

• 學習目標：
• 學習內容：
• • • • 使用環境
• 操作步驟：
• • • • 基本命令
• 二、使用步驟
• • • • 創建工作空間
      • 編譯工作空間
      • 創建功能包
    • 使用C++執行程序
    • • 編寫源文件
      • 編輯功能包下的 Cmakelist.txt文件
      • • • 修改目標鏈接庫
      • 編譯編寫源碼文件
      • 設置環境變量
      • 執行ROS功能包
    • 使用Python執行程序
    • • 編寫源文件
      • 編輯功能包下的 Cmakelist.txt文件
      • 編譯編寫源碼文件
      • 執行ROS功能包
• 總結
• • • • • 創建功能包
        • 工作空間的覆蓋
        • 配置變量環境
        • 設置Python文件可執行權限

學習目標：

ROS 工作空間與功能包的創建

學習內容：

1、 創建工作空間
2、 創建功能包
3、 配置功能包
4、 編譯功能包

使用環境

• VMware Workstation Pro：15.5.0
• ubuntu：18.04.5
• ROS：melodic
• Python：3.6.9
• gcc：7.5.0

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操作步驟：

ROS中的程序即使使用不同的編程語言，實現流程大致如下：

創建工作空間

編譯工作空間

創建ROS功能包

進入ROS包的src目錄編輯源文件

編輯功能包下的Cmakelist.txt文件

進入工作空間目錄并編譯（Python無需編譯）

配置環境變量

啟動ROS Master 和 執行編寫的源文件

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基本命令

• cd [file_name]：進入某一文件路徑
• cd … ：返回上一級目錄
• ls：列出當前路徑下的所有文件
• rospack find [package_name]：返回所要找的包的路徑
• roscd：將當前路徑設置為某一個 ROS 包或棧的路徑或其子路徑
• pwd：顯示出當前
• roscd log：將路徑設置為 ROS 存儲日志文件的路徑。
• rosls [locationname[/subdir]]：直接將路徑改為某個包下的某個子目錄
• TAB鍵，相當于Eclipse里面的 ALT+/。但沒有ALT+/ 功能那么強大，只能在路徑唯一時才會自動出來。

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二、使用步驟

創建工作空間

mkdir -p ~/工作空間名稱/src

例如：創建一個名稱為 catkin_ws 的工作空間

mkdir -p ~/catkin_ws/src

進入到創建的 catkin_ws 工程目錄中

cd ~/catkin_ws/src

初始化了工作空間，創建了一個 catkin_ws 空間，在該空間下有一個 src 文件夾

catkin_init_workspace

初始化工作空間后，會在src目錄中生成一個 CMakeLists.txt 文件，生成這個文件說明當前路徑已經是ROS的工作空間了。

編譯工作空間

注：在編譯工作空間時，需要在工作空間的根目錄執行編譯命令。

cd ~/catkin_ws/

編譯工作空間下所有功能包的源碼。

catkin_make

編譯完成后會生成 build 和 devel文件夾。

build文件夾中的內容，存放編譯的二進制文件。

devel文件夾中的內容，存放開發中的可執行文件和庫

此時還缺少一個 install 文件夾，需要執行以下指令，便可自動生一個 install 文件夾。

catkin_make install

install 文件夾中的內容，用來存放著編譯后的可執行文件。

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

工作空間是一個存放工程開發相關文件的文件夾。

• src：代碼空間
• build：編譯空間
• devel：開發空間
• install：安裝空間

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創建功能包

cd ~/catkin_ws/src

catkin_create_pkg test_pkg std_msgs rospy roscpp

上述命令，會在工作空間下生成一個功能包，該功能包依賴于 rospy 、roscpp與std_msgs

• roscpp：使用C++實現的庫
• rospy：使用Python實現的庫
• std_msgs ：標準消息庫
  創建ROS功能包時，一般都會依賴這三個庫實現。
  
  test_pkg中的內容
  
• src：存放自己寫的源碼。
• include：C++代碼頭文件，可以存放在這里

使用C++執行程序

編寫C++文件放在 test_pkg 功能包的 src目錄下

編寫源文件

helloworld_c.cpp文件內容

// 1.包含 ros 的頭文件 #include "ros/ros.h"//2.編寫 main 函數 int main(int argc, char *argv[]){// 3.初始化ros節點ros::init(argc, argv, "hello_node"); // 定義節點名稱// 4.輸出日志ROS_INFO("hello world");// 4.輸出日志return 0; }

編輯功能包下的 Cmakelist.txt文件

# add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/test_pkg_node.cpp)

修改為

add_executable(hello src/helloworld_c.cpp)

• 第一個參數：自定義名稱
• 第二參數：指定src目下的cpp文件

修改目標鏈接庫

把以下代碼

# target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node # ${catkin_LIBRARIES} # )

改為這樣

target_link_libraries(hello${catkin_LIBRARIES} )

注：hello 為 add_executable()第一個參數映射的名稱。

注：如果實在找不到這兩個地方，可以從上面把配置信息 粘貼到 CMakeLists.txt文件中的任意空白位置。

修改完這兩步以后，保存配置文件。

編譯編寫源碼文件

cd ~/catkin_ws

再次編譯工作空間。

catkin_make

設置環境變量

讓系統能夠找到該工作空間，需要設置環境變量。

source devel/setup.bash

或

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

以上兩種方式都可以設置環境變量

檢查環境變量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

執行ROS功能包

啟動ROS Master

roscore

執行編寫的源文件

rosrun test_pkg hello

• test_pkg：為剛創建的功能包名
• hello：為CMakeLists.txt文件下配置的 add_executable() 映射的cpp文件名

執行成功后輸出 hello world

使用Python執行程序

創建存放Python代碼的目錄

cd ~/catkin_ws/src/test_pkg

創建 scripts 文件夾

mkdir scripts

編寫Python文件放在 test_pkg 功能包的 scripts 目錄下

cd scripts

編寫源文件

創建 helloworld_p.py Python文件

touch helloworld_p.py #!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- ##指定解釋器#1.導包 import rospy#2.編寫主入口 if __name__ == '__main__':#3.初始化ROS節點rospy.init_node("hello_world");# 4.輸出日志rospy.loginfo("Hello Python!")

通過以下命令查看Python文件的權限

ls -l

為 Python文件 添加執行權限

chmod +x helloworld_p.py

添加權限后，Python文件可以被執行。

編輯功能包下的 Cmakelist.txt文件

# catkin_install_python(PROGRAMS # scripts/my_python_script # DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION} # )

修改為

catkin_install_python(PROGRAMSscripts/helloworld_p.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION} )

設置環境變量

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

編譯編寫源碼文件

cd ~/catkin_ws

再次編譯工作空間。

catkin_make

執行ROS功能包

啟動ROS Master

roscore

執行編寫的源文件

cd ~/catkin_ws rosrun test_pkg helloworld_p.py rosrun 包名 自定義文件名.py

執行成功后輸出 hello Python！

總結

創建功能包

• 同一個工作空間下，不允許存在同名功能包
• 不同工作空間下，允許存在同名功能包。

工作空間的覆蓋

• 工作空間的路徑依次在ROS_PACKAGE_PATH環境變量中記錄
• 新設置的路徑在ROS_PACKAGE_PATH中會自動放置在最前端
• 運行時，ROS會有限查找最前端的工作空間中是否存在指定的功能包
• 如果不存在，就順序向后查找其他工作空間

配置變量環境

source ~/工作空間/devel/setup.bash 可以添加進 .bashrc 文件

• 添加方式1：直接使用gedit或vi編輯.bashrc 文件，文件末尾添加該內容。
• 添加方式2：echo “source ~/工作空間/devel/setup.bash” >> ~/.bashrc

設置Python文件可執行權限

• 第一種方式：chmod +x helloworld_p.py
• 第二種方式：
  打開文件的屬性，找到 權限 一欄，然后勾選
• 允許將文件作為程序執行

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ROS系统 创建工作空间与功能包的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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