01 launch文件启动

launch文件：通过XML文件实现多节点的配置和启动

launch文件可自动启动ROS Master，所以不用roscore了
编写或修改launch文件后不需要再catkin_make编译

启动launch文件：

roslaunch  pkg_name  launchfile_name.launch

也可以使用绝对路径启动launch文件：

roslaunch path_to_launchfile

添加参数的launch文件启动如下
```
roslaunch   pkg_name  launchfile_name  model:=urdf/myfile.urdf  # launch file 中有参数 “model” 需要赋值
# 或
roslaunch  pkg_name  launchfile_name  model:='$(find urdf_pkg)/urdf/myfile.urdf' # 用 find 命令提供路径
```
常见参数：
- screen: 令 ros node 的信息（如果有的话）输出到屏幕上，而不是保存在某个 log 文件中，这样比较方便调试
- arg:=value: 如果 launch 文件中有待赋值的变量，可以通过这种方式赋值

02 launch文件基本语法

<launch>：launch文件中的根元素采用标签定义

launch文件语法与xml相同，其常用标签如下：

<launch>                <!--根标签-->
<node>                  <!--需要启动的node及其参数-->
<include>               <!--包含其他launch-->
<machine>               <!--指定运行的机器-->
<env-loader>            <!--设置环境变量-->
<param>                 <!--定义参数到参数服务器-->
<rosparam>              <!--加载yaml文件中的参数到参数服务器-->
<arg>                   <!--定义变量-->
<remap>                 <!--设定 topic 映射-->
<group>                 <!--设定分组-->
</launch>               <!--根标签-->

2.1 node标签

<node>标签是launch文件最常使用的标签之一

<launch><node pkg="package_name" type="executable_file" name="node_name1"/><node pkg="another_package" type="another_executable" name="another_node"></node>
</launch>

pkg ：是节点所在的 package 名称
type：是 package 中的可执行文件，如果是 python编写的，就需要写出.py后缀；如果是 c++ 编写的，则直接写可执行文件的名字就可以，不需要.cpp后缀。
name：是节点启动之后的名字, 每一个节点都要有自己独一无二的名字。如果想启动两个相同的文件，可以在这里写两个不同的名字，这样就可以启动两个原名字相同的节点了（比如启动两个小乌龟），这也是使用launch文件的优势之一。

注意： roslaunch 不能保证 node 的启动顺序，因此 launch 文件中所有的 node 都应该对启动顺序有鲁棒性。
所以这也是手眼标定时，很多博主都说最好不要在一个launch文件中启动，分开启动的原因。

<node> 中除了 pkg、 type、name 之外还可以设置更多参数，如下：

<launch><nodepkg=""type=""name=""  respawn="true" required="true"launch-prefix="xterm -e"output="screen"ns="some_namespace"args=""/>
</launch>

参数	作用
`pkg`	表示该节点所在的功能包
`type`	该节点的实际名称，即开发时的名称。启动该节点的文件名，c++不需要加后缀。py需要加后缀
`name`	节点的名称，这里可以为节点重命名，这样就会覆盖掉原名字
`respawn`	若该节点意外关闭，是否自动重新启动
`required`	是否关闭其他所有launch启动的节点
`launch-prefix`	是否新开一个窗口执行。例如，需要通过窗口进行机器人移动控制的时候，应该为控制node新开一个窗口；或者当 node 有些信息输出，不希望与其他 node 信息混杂在一起的时候
`output`	默认情况下，launch 启动 node 的信息会存入下面的 log 文件中（`/.ros/log/run_id/node_name-number-stdout.log`），可以通过此处参数设置，令信息显示在屏幕上，`eg：output = “screen”`
`ns`	将 node 归入不同的 namespace，即在 node name 前边加 ns 指定的前缀。为了实现这类操作，在 node 源文件中定义 node name 和 topic name 时要采用 relative name，即不加slash符号 `/`

如果要设定节点的参数。还可以使用<args>标签，其他可以和node一同使用的标签如下：
注意：
以下的这些可以单独作为标签使用，也就是放在<node>……</node>中间，并使用<>；
而上面的那些参数是放在<node……/>中间，并且不必再使用尖括号了的

标签	作用
`<srgs>`	设定该节点参数
`<remap>`	将topic映射为新的名字
`<env>`	让节点读入环境参数
`<param>`	设定该节点所需参数

2.2 include标签

这个标签的作用是将另外一个 launch 文件添加到另一个 launch 文件中，类似 launch 文件的嵌套。

include的使用和c++和python的头文件类似。

node标签是启动一个节点，include标签是把另一个launch文件启动了（也就是启动一批节点）

<include>基本格式：

<include file="$(find package-name)/launch-file-name" />

上边的文件路径可以给具体路径，但是一般来说为了程序的可移植性，最好借助 find 命令给出文件路径。
$(find package-name) 等价于电脑中相应 package 的路径。这样即使换了其他电脑，只要安装了同样的 package，就可以找到对应的路径，也就是这样把一个绝对路径变为了类似于相对路径的形式。

如果有需要，include里面也可以加<arg>标签，指定参数的值。
至于具体需要设定哪些参数，可以看看include要启动的文件，设定了哪些args
关于arg标签更详细的介绍可以看下一小节

<include file="$(find ur_robot_driver)/launch/ur3_bringup.launch"><arg name="limited" value="true" /><arg name="robot_ip" value="192.168.56.10" />
</include>

有时，另一个 launch 引入的 node 可能需要统一命名，或者具有类似特征的 node 名字，比如 /vehicle1/gps, /vehicle1/lidar, /vehicle1/imu，即 node 具有统一的前缀，方便查找。这可以通过设置 ns （namespace）属性来实现，命令如下：

<include file="$(find package-name)/launch-file-name " ns="namespace_name" />

2.3 remap标签

<remap>经常作为node tag的子tag出现，可以用来修改topic。

在很多rosnode源文件中，可能并没有指定接收的或者发送的topic，而仅仅是用 input_topic 和 output_topic 代替，这样在使用中需要将抽象的 topic 名字替换成具体场景中的 topic 名字。

简单地说， <remap> 的作用就是方便同一个 node 文件被应用到不同的环境中，用 remap 从外部修改一下 topic 即可，不需要改变源文件。

比如ur机械臂的仿真和控制实物这两个过程就可以通过remap的命名，结合在一起。

remap 常见的使用格式如下：

<node pkg="some" type="some" name="some"><remap from="origin" to="new" />
</node>

2.4 arg标签

通过 <arg> 标签可以使参数重复使用，也便于多处同时修改。
<arg> 三种常用方法:

<arg name="foo">：声明一个 arg，但不赋值。稍后可以通过命令行赋值，或者通过 <include> 标签赋值。
<arg name="foo" default="1">：赋默认值。这个值可以被命令行和 tag 重写。
<arg name="foo" value="1">：赋固定值，这个值不可以被改写.

从命令行赋值：

roslaunch package_name file_name.launch  arg1:=value1  arg2:=value2

如启动ur机械臂moveit时，如果是仿真，会在后面加sim:=true，如果是驱动实物，则不需要加这个参数，因为它的default就是false

argument的继承问题：args类似于局部变量，argument不能传递给include元素里包含的子launch文件使用，它不能被包含的launch文件所 “继承” 。

解决这个问题的方法：在include元素中插入arg元素作为 include 元素的子类(children)

<include file="$(find ur_robot_driver)/launch/ur3_bringup.launch"><arg name="limited" value="true" /><arg name="robot_ip" value="192.168.56.10" /></include>

2.5 param标签

提到 param 首先要知道 parameter server（参数服务器）, 它由 ROS Master 管理，提供了一个共享的字典 (dict) 类型数据。节点通过这个 server 存储、获取运行时所需的参数。

param server 设计时就不是针对高速存取的，因此一般只适合存放静态数据，例如配置参数.。

由于是全局可获取, 我们可以很容易的查看其中的 param 并且修改。

因为是全局的，param 的命名与 topic 和 node 相同，都是有 namespace hierarchy 结构的，这可以防止不同来源的名字冲突。它的存取也是体现了结构性，例如下边的 params：

/camera/left/name: leftcamera
/camera/left/exposure: 1
/camera/right/name: rightcamera
/camera/right/exposure: 1.1

对于上述数据的读取

# 如果读取参数 /camare/left/name 可以得到
leftcamera# 如果读取 param /camera/left可以得到 dict 为
{name: leftcamera, exposure: 1}#如果读取 param /camera，则得到 dict 为
{left: {name: leftcamera, exposure: 1}, right: {name: rightcamera, exposure: 1.1}}

与 arg 不同，param 是共享的，并且它的取值不仅限于 value，还可以是文件，甚至是一行命令。

<param name="param_name" type="type1" value="val"/>     # type可以省略，系统自动判断
<param name="param_name" textfile="$(find pkg)/path/file"/>     # 读取 file 存成 string
<param name="param_name" command="$(find pkg)/exe '$(find pkg)/arg.txt'"/>
实例：
<param name="param" type="yaml" command="cat '$(find pkg)/*.yaml'"/> # command 的结果存在 param 中

定义在<node>下的<param>，会加入node的命名空间，例如：

<node name="node1" pkg="pkg1" type="exe1"><param name="param1" value="False"/>
</node>

rosparam list列出：

/node1/param1   # 自动加上了 namespace 前缀

2.6 group标签

如果要对多个 node 进行同样的设置，比如都在同一个特定的 namespace，remap 相同的topic 等，可以用 <group> 标签。在group中可以使用所有常见的标签进行设置，例如

<group ns="wg2"><remap from="chatter" to="talker"/> # 对该 group 中后续所有 node 都有效<node ... /><node ... ><remap from="chatter" to="talker1"/> # 各个 node 中可以重新设置 remap</node>
</group>

03 一些概念

3.1 launch文件arg和param传参

ros传参主要有两种：

第一种是通过main函数的argc和argv变量；
第二种是通过参数服务器

在ros中我们可以在launch文件中使用args参数传递参数的值，这种是类比于“main函数通过argv变量传递参数给程序”

<arg name="a" default="1"/>
<arg name="b" default="5"/>
<node name="add_two_ints_client" pkg="beginner_tutorials" type="add_two_ints_client" args="$(arg a) $(arg b)" output="screen"/>

此外因为arg的属性是default，所以我们还可以在指令中修改参数的值(这正是arg传参的优势所在，可以不修改launch文件的情况下修改参数值，而通过命令行形式进行参数修改)

命令行指令：

roslaunch beginner_tutorials launch_file.launch a:=1 b:=2

参数服务器传参是通过 n.param<std::string>("n_arg",n_arg,"arg1")语句来完成对变量n_arg的传参

类似的，launch文件的处理是<param>标签

<node name="add_two_ints_client" pkg="beginner_tutorials" type="add_two_ints_client"  output="screen"/>
<param name="n_arg" value="test"/>

如果想类似于args参数的在命令行中重新赋值，则执行下述指令：

roslaunch beginner_tutorials launch_file.launch arg_toparam:="best"

所以总结一下：

args和param传参的方式不同，前者是通过main函数，后者是通过参数服务器
args如果是default，则可以在命令行中重新赋值，而不必修改launch文件；如果是param，则需要在命令行中使用arg_toparam进行转换
args可以理解为局部变量，而param是全局变量。<arg>标签给launch文件内部设置参数，通过标签设置的参数仅在launch文件内有效。
param保存的值类型更多样，可以时value、文件或者命令

3.2 rosparam参数服务器

<param> 只能对单个 param 操作，而且只有三种：value, textfile, command 形式，返回的是单个 param 的内容。

<rosparam> 则可以批量操作，还包括一些对参数设置的命令，如 dump, delete 等

<param>标签可用于直接设置参数，也可以从文件中读取
<rosparam>标签一般用于从yaml文件中读取并设置参数

load：从 yaml 文件中加载一批 param，格式如下：

<rosparam command="load" file="$(find rosparam)/example.yaml" />

delete：删除某个param

<rosparam command="delete" param="my_param" />

类似 <param> 的赋值操作

<rosparam param="my_param">[1,2,3,4]</rosparam>

或者

<rosparam>
a: 1
b: 2
</rosparam>

<rosparam> 标签也可以放在 <node> 标签中, 此时 param 名字前边都加上 node 的 namespace

机器人的参数一般会提前设置好，这些参数都会放在 yaml 文件里，rosparam命令的方便之处在于它可以直接读取 yaml 文件中的参数，而不必自己找第三方库去文件中读取。

04 参考

http://wiki.ros.org/roslaunch/
古月居launch文件讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1zt411G7Vn?p=19
ROS 中的 launch 文件：https://www.jianshu.com/p/e55850b87c7d
launch文件arg和param传参：https://zhuanlan.zhihu.com/p/157526418

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