ROS : 修改ROS源代码(overlaying package)

ROS官方或者其他个人提供了很多package供大家使用，但是随着学习的深入，很多人可能想去修改这些package的源代码，ROS提供了一种称之为overlaying的机制。它允许ROS原有安装的package和你修改的package共存，譬如安装ROS的时候已经安装了用于二维SLAM的gmapping包，但是你要修改源代码，而又想保存好ROS原已安装的，ROS运行的时候还要能够找到你修改的那个package，而不是使用原装的，这时候overlaying机制就派上用场了。

该博客分为两部分：

(1) 用ros_tutorials package作为例子讲解overlaying机制的使用

(2) 如何overlaying gmapping包

这篇博客中我们将覆盖ros官方的ros_tutorials 包，如果你没用安装过这个包，请先进行如下准备工作：

1.安装ros_tutorials

$ sudo apt-get install ros-groovy-ros-tutorials

这个包中包含了ROS的一些教程，如用于仿真的渔龟turtlesim等。接下来我们看看这个包安装到了哪里？在终端中输入：

```
$ roscd rospy_tutorials
$ pwd
```

/opt/ros/hydro/share/rospy_tutorials

可以看到这个package和大多数ROS原装的package一样，放在了ROS安装时的文件夹里。

我们自己如果想要改动这个代码该如何做呢？

ROS的overlaying机制华丽登场：

在学习此篇博客的时候，博主猜想读者您应该熟练使用ROS做了一些工作了，这时候的你已经有了一个catkin工作空间(如LZ的 catkin_ws)，在这个工作空间中(catkin_ws/src)已经有了很多你自己或者其他网友提供的package(如usb_cam,beginner_tutorials)。为了overlaying 工作的进行，博主强烈建议另外再新建一个catkin空间，专门用来做覆盖原始package的工作：

$ mkdir -p ~/overlay_ws
$ cd ~/overlay_ws

创建好以后(其实就只是建了个新文件夹)，再新建/src文件夹，并使用wstool

$ mkdir -p ~/overlay_ws/src
$ cd ~/overlay_ws/src
$ wstool init

接下来，就是将ros_tutorials package复制到这个新的工作空间中(overlay_ws/src)：

$ git clone git://github.com/ros/ros_tutorials.git
$ wstool update

如图所示：

复制进来之后，按找以前学习的步奏应该就是使用catkin_make编译这个文件了。但是这里是要overlay，也就是覆盖原来的package，好让ROS运行的时候能够找到我们自己修改了的这个package。在做准备工作的时候，我们已经知道ros_tutorials 安装在ROS安装文件夹(/opt/ros/hydro)下。所以我们要先source一下这个环境，说明我们要覆盖的ros_tutorials在那个环境中：

```
$ source /opt/ros/hydro/setup.bash
```

注意：这一步其实没必要做，因为安装ROS的时候，我们已经把这句话写到了/.bashrc文件中，每次启动终端时会自动调用这句命令。不信的话，你可以使用gedit ~/.bashrc命令来打开在这个文件，看它的最后一行。但是，这里强调这一步是为了告诉你，有时候你要覆盖的package可能是在你自己的另一个catkin工作空间中(如catkin_ws)，如你的工作空间catkin_ws中有一个自己的机器人驱动包robot_dirver，然后你也想在overlay_ws空间中覆盖他，进行一些修改再进行试验，那你就要使用如下的source来说明一下原有的package所在的环境了，更详细的请参考ROS官方wiki里的第四部分chaining catkin worksapces：

$ source ~/caktin_ws/devel/setup.bash

声明完你要覆盖的package所处的环境以后，就可以编译了

```
$ cd ~/overlay_ws/
$ catkin_make
```

到此，所有的工作已经完成，接下来调用ros_tutorials这个包试试，

在使用这前，别忘了source overlay_ws这个工作空间：

```
$ source ~/overlay_ws/devel/setup.bash
```

接下来看看调用ros_tutorials包，ROS会调用哪个？

```
$ roscd rospy_tutorials
$ pwd
```

~/overlay_ws/src/ros_tutorials/rospy_tutorials

这个时候结果很明显，但是ROS原装的那个/opt/ros/hydro里的那个ros_tutorials也还存在，如果你不想调用自己修改了的，而去用原装的package那怎么做？

很简单，只要不使用source overlay_ws，而是使用source /opt/ros...就行，总结起来如下：

$ source /opt/ros/hydf/setup.bash
$ roscd rospy_tutorials
$ pwd
/opt/ros/hydro/share/rospy_tutorials

$ source ~/overlay_ws/devel/setup.bash
$ roscd rospy_tutorials
$ pwd
/home/<user>/overlay_ws/src/ros_tutorials/rospy_tutorials

以上博文记录了如何覆盖简单的package，内容绝大部分都来自ROS官方wiki，LZ只是加入了一些简单的理解。

那如何覆盖gmapping？

其实覆盖gmapping包步奏和上面的没有区别，这里主要是理清gmapping包中迷惑大家的地方。如果你去gmapping的ROS wiki官方页面，你会发现有两个包gmapping和openslam_gmapping，如下图所示：

这很容易让初学者迷惑，为啥有两个？

这是由于gmapping算法实现的正宗源代码是来自开源项目openslam，ROS的开发者提供了gmapping包和openslam_gmapping包，他们作用各不相同。其中openslam_gmapping是gmapping创始者Grisetti开发的对外开放的gmapping库，里面有各种函数和接口供使用者调用。而ROS中的gmapping包是ROS开发者调用openslam_gmapping 中的函数而完成gmapping的所有功能(包括读取数据(scan，odom)，处理数据(粒子滤波，scan match 等)，发布数据(map，tf关系等) )，openslam_gmapping包可以理解为opencv，gmapping包可以理解为用opencv中函数实现的一个机器视觉工程。

因此要修改真正的gmapping算法，应该去修改openslam_gmapping中的东西。当然也许你也只是想改改gmapping包而不去修改SLAM原算法，譬如将gmapping得到的最优粒子的轨迹记录到txt中等。所以在overlay gmapping时，同时把两个包都覆盖：

openslam_gmapping包的地址：https://github.com/rosperception/openslam_gmapping

gmapping包的地址： https://github.com/ros-perception/slam_gmapping

打开一个新的终端，输入如下命令：

$ cd ~/overlay_ws/src
$ git clone https://github.com/rosperception/openslam_gmapping.git
$ git clone https://github.com/ros-perception/slam_gmapping.git
$ wstool update
$ source /opt/ros/hydro/setup.bash
$ cd ~/overlay_ws
$ catkin_make

编译完以后，没有错误，就可以按自己需要对gmapping代码进行修改了，只是每次要是想调用自己修改的gmapping代码，要记得source一下overlay_ws工作环境，然后再调用就行了。

（转载请注明作者和出处：http://blog.csdn.net/heyijia0327 未经允许请勿用于商业用途）

reference：

1. http://wiki.ros.org/catkin/Tutorials/workspace_overlaying

2. http://answers.ros.org/question/120771/gmapping-pacakage-overlaying-with-catkin-workspaces/

3. http://answers.ros.org/question/123756/how-to-modify-the-slam_gmapping-node-on-a-turtlebot/

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