随想录（ros学习笔记）

ros，全称robot operating system。说它是操作系统，其实也不全对，因为它实现的其实是一个类似于中间件的作用。使用者只需要在上面关注于自己算法的实现，这就可以了，不需要重复造轮子，因为通信、工具、仿真、通用算法、常用硬件驱动，所有这些别人都替你做好了。如果大家有这方面的兴趣，可以先了解下ros，再一步步去做，

1、找一个靠谱的学习视频

在b站上面，有一个ros入门21讲，个人觉得还是比较适合的，https://www.bilibili.com/video/BV1zt411G7Vn。至于他的书，可以买，可以不买。比如，如果视频上面的内容都能理解，就可以不买。

2、ros的构成

ros主要可以分成4个部分，分别是ros通信框架、ros基础命令工具（包括rviz、gazebo）、ros场景算法（导航、slam、moveit）、ros生态（比如第三方硬件厂商的ros包、各种网站，论坛、bbs、wiki等等）。

3、ros依赖的软件平台

ros是运行在linux上面，一般使用ubuntu，不过注意不同的ubuntu版本对应不同的ros版本。

4、ros依赖的硬件平台

通常而言，如果是学习的话，一般ros直接运行在pc上面，如果是开发和部署，一般运行在类似的树莓派这样的开发板上。

5、机器人的硬件平台

不管是导航还是机械臂，除了ros运行在ubuntu的开发板上面，一般还是需要一个stm32的嵌入式开发板，这个是控制电机的，常采用rtos来控制。

6、ros安装

ros的安装，其实非常简单，一句话就可以

sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

当然，第一次使用的时候，一般需要初始化一下，

sudo rosdep init
sudo rosdep update

接着，将ros的path路径加到环境变量里面

source /opt/ros/kinetic/setup.bash

这个时候，我们输入roscore，如果程序正常运行，其实代表ros已经安装好了，

roscore

如果需要知道详细的安装细节，可以看一下这个链接，http://wiki.ros.org/cn/kinetic/Installation/Ubuntu

7、ros开发常用的语言

主要是python和cpp，其他就是各种脚本的编写、命令的运行了

8、常用的ros命令有哪些

有一些常用的命令都是以ros开头，这些命令都是为了让你调试目前的系统，分析下当前的分布式系统有哪些信息、哪些节点，或者是启动脚本等等，比如

    roscorerosrunroslaunchrosparamrosmsgrossrvrosbag

9、创建自己的工作区

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
catkin_init_workspacecd ~/catkin_ws
catkin_makesource devel/setup.bashcd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_communication std_msgs rospy roscppcd ~/catkin_ws
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

10、ros中比较值得学习的navigation和slam

如果是navigation，那么就是amcl算法

如果是slam，那么就是gmapping算法

这两个在工业生产中是用的比较多的。但是，知道了这两个算法，并不等于，可以直接拿来在工业中使用，这还是远远不够的，必须要做一些修改和优化。比如，实际生产中，嵌入式开发板的算力和pc不能比，但是运行效率又不能太低，如何对算法进行加速就是各位小伙伴需要做的事情了。

11、ros其他值得学习的模块

理论上，作为一个框架或者生态，ros除了上面说的导航、slam、moveit，还可以顺带学习下嵌入式电路、rtos、电机控制、图像处理、语音识别、机器学习、深度学习这些，对系统实时性有要求的同学可以看一下ros2、rtlinux这些，看自己的兴趣了。

12、ros生态或者第三方支持

很多硬件厂商都有ros支持包，比如lidar、3d lidar、3d camera，直接github下载、拿过来就能用，不需要自己造轮子，这也算是ros的优势把。

13、ros学习的误区

很多同学，特别是本科学习，或者刚进入研究生的同学，一下子进入ros的世界里面，不知道怎么下手，ros学的又比较杂，其实没有必要，一步一步来，只要按照自己的节奏来，就可以了。重点关注与自己的领域，其他的方面够用就好。比如说，你从来没有学过linux，甚至只用过windows，那么你可以这么做，

    先安装一个virtualbox，然后安装一个ubuntu，熟悉一下ubuntu的常用命令、使用方法、配置一下网络，安装一个ros版本，熟悉一下python语言，看看会不会编译、会不会配置文件看一下cpp语言，不会的话，找一本《c++ primer》补一下知识，按照b站上面的ros教程掌握一下分布式通信机制，看看node、topic、subscribe、publish、service弄懂了没，自己写几个小程序，测试一下下载小乌龟程序，编写程序控制小乌龟，掌握常用的ros命令，编译有问题的话，学一下cmake语法，看看launch的脚本会不会配置试试rviz、tf、gazebo这些工具，主要为了后面的场景搭建使用选一个应用领域，比如slam看一下gmapping搭建一个场景，看看能不能生成map看看能不能下载amcl源码包手动控制机器人，看看在map中，能不能用amcl定位买一个便宜的robot实体，比如阿克曼差速底盘的机器人将程序部署在robot上看看pc和robot能不能正常通讯看看能不能让robot动起来，在robot上运行amcl算法，能不能在map中定位自己实现amcl在robot上面的加速robot上压力测试在robot上测试其他功能，比如摄像头等等

14、最后的话

ros本身内容比较多，也比较杂，专注于自己熟悉的领域就可以了。当然基础部分还是要掌握好，比如通信机制、ros命令，以及linux、python、cpp、cmake调试，这些都是基础中的基础，和专业没有很大的关系。等到领域知识和基础都没有大问题之后，就可以考虑一下如何用ros开发出合适的产品了，是选择工业机器人、消费、医疗，还是其他领域，这个就是另外一个topic了。这个时候，或许你想做的，就是自己要不要做了扫地机器人呢？：-）反正，一步一步往前走就对了，没有什么捷径。

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