文章目录

前言
一、创建工程文件目录
二、实现helloworld
- 2.1、创建ROS包
- 2.2、C++版的HelloWorld
- 2.3、Python版的HelloWorld
三、借助launch文件启动多个节点
四、ROS计算图
参考资料

前言

马上开学，目前学校很多实验室都是人工智能这块，大部分都是和机器人相关，然后软件这块就是和cv、ros相关，就打算开始学习一下。

本章节是虚拟机安装Ubuntu18.04以及安装ROS的环境。

学习教程：【Autolabor初级教程】ROS机器人入门，博客中一些知识点是来源于赵老师的笔记在线笔记，本博客主要是做归纳总结，如有侵权请联系删除。

视频中的案例都基本敲了遍，这里给出我自己的源代码文件：

链接：https://pan.baidu.com/s/13CAzXk0vAWuBsc4oABC-_g
提取码：0hws

所有博客文件目录索引：博客目录索引(持续更新)

一、创建工程文件目录

# 进入到/home目录
cd /home# 创建一个workspace，之后工程全部放入这里
mkdir workspace
cd workspace# 创建工程文件【roslearn】及src目录
mkdir -p roslearn/src# 进入roslearn工程目录
cd roslearn

目录创建好之后，在roslearn的目录下来执行编译命令：

# catkin_make是将cmake与make的编译方式做了一个封装的指令工具, 规范了工作路径与生成文件路径。
# 主要是进行规范项目模块
catkin_make

C++知识点总结——cmake与catkin_make的区别

编译好的目录如下：

错误解决

若是执行catkin_make出现command not found错误，如下：

表示你当前并没有配置对应ros的环境变量，此时我们可以执行以下命令：

# 生效执行setup.bash
source /opt/ros/melodic/setup.bash# ~/指的是/home/用户名目录，.bashrc一般存储的是用户个性化配置，这条实际上就是source指令写入到.bashrc文件里
# .bashrc在每次打开新的终端时都会被读取
# 其中setup.bash会去调用执行setup.sh文件，去执行命令
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc# 可以看做是.，其实就是执行对应home用户目录下的.bashrc，就是让我们环境变量生效
source ~/.bashrc

二、实现helloworld

2.1、创建ROS包

在工程目录下创建一个ros工程包名为：helloworld

# 进入工程目录中的src目录下
cd /home/workspace/roslearn/src# 语法：catkin_create_pkg --rosdistro 版本号 自定义ROS包名 [dependencies [dependencies ...]]
# 其中--rosdistro指的是当前ros的版本，我的是melodic，dependencies指的是依赖包
# 当前工程包依赖的是最常使用的包：roscpp：使用c++实现的库、rospy：使用python实现的库、std_msgs：标准消息库
catkin_create_pkg --rosdistro melodic helloworld roscpp rospy std_msgs

提示：在ROS中实现某一个功能可以使用c++或者python任意一个实现，对于不同情况推荐：若是实现某种算法，建议使用c++库实现（roscpp），若是编写一些对于性能要求并不高的代码就可以使用python实现（rospy）。

2.2、C++版的HelloWorld

步骤一：在helloworld包目录下的src目录创建一个c++文件

编写代码：功能就是打印一个日志信息

//1、引入ros头文件
#include "ros/ros.h"//2、main方法
int main(int argc, char *argv[]) {//3、初始化ros节点ros::init(argc, argv, "hello_node");//4、输出日志ROS_INFO("hello world!");return 0;
}

步骤二：修改helloworld包下的CMakeList.txt配置信息

打开下面两行注释，并进行指定执行的C++文件以及对应的映射名：

# helloC表示的是映射当前包下的src/helloworld_c.cpp
# helloC是我们自定义的，对应的文件名应当对应之前编写的C语言文件
add_executable(helloC src/helloworld_c.cpp)# 这里helloC就是上面对应的映射名
target_link_libraries(helloC${catkin_LIBRARIES}
)

步骤三：回到roslearn目录下，执行编译命令

# 进入到初始创建工程目录下roslearn
cd /home/workspace/roslearn# 执行编译整个工程命令
catkin_make

若是出现下面信息，就表示编译无误：

此时我们就可以来开始尝试执行启动hellowold结点了：

首先操作就是启动ros的核心结点：

roscore

接着回到我们的roslearn工程目录下：

# 进入roslearn目录
cd /home/workspace/roslearn# 执行配置环境变量命令（这个跟我们的helloword包有关，不执行会有问题）
source ./devel/setup.bash# 执行命令来启动对应的helloc结点
# rosrun表示运行命令、helloworld就是我们的包名、helloC就是对应的映射名
rosrun helloworld helloC

成功输出helloworld信息。

tips：若是想要对应的环境变量配置在所有窗口生效，执行如下命令：

# 将指定的命令添加到当前追加到登录用户目录下的.bashrc文件中，之后打开命令行都会去执行一遍这里的操作
# 对应roslearn目录是我自定义的工程名
echo "source /home/workspace/roslearn/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

大胆猜想一下：上面执行的helloworld helloC感觉就是执行的roslearn/lib/helloworld/helloC执行文件

那我是不是可以猜测将lib目录设置为了环境变量，上面的rosrun是ros的命令，ros会根据后面指定的工程名去lib目录下找helloworld工程下的helloC。

2.3、Python版的HelloWorld

步骤一：在helloworld包目录下创建scripts目录，并编写python文件

cd /home/workspace/roslearn/src/helloworldmkdir scripts

helloworld_p.py：

#! /usr/bin/env python
# coding=utf-8"""文件开头指定解释器ros版的python helloworld
"""# 引入包
import rospyif __name__ == "__main__":# 初始化节点rospy.init_node("Hello_python_node")# 打印日志helloworldrospy.loginfo("Hello World!!!! by python")

步骤二：修改helloworld包目录下的配置文件

放开下图注释，并修改对应的python文件名称：

# helloworld_p.py表示的是我们创建的python文件
catkin_install_python(PROGRAMSscripts/helloworld_p.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

步骤三：给helloworld_p.py添加可执行权限

# 给helloworld_p.py添加可执行权限
chmod +x /home/workspace/roslearn/src/helloworld/scripts/helloworld_p.py

步骤四：重新编译整个项目，配置环境变量并执行对应的helloworld_p.py文件

# 进入到roslearn工程目录
cd /home/workspace/roslearn# 编译项目
catkin_make# 注意：与之前2.2一样首先需要使用一个客户端来开启ros的核心程序
roscore# 重新刷新环境变量（之前配置的.bashrc需要重新打开命令才会进行动态配置生效，所以这里我们需要手动来执行刷新一下最新的）
source ./devel/setup.bash# 执行python版的helloworld程序
rosrun helloworld helloworld_p.py

成功运行！

三、借助launch文件启动多个节点

之前执行ros核心程序，一些ros自带的结点例如GUI、监控键盘控制移动以及我们的一些自己编写的node结点代码都需要启动一个个命令行去执行，在使用launch就可以批量直接启动多个节点。

简而言之：多窗口执行多条命令 => 多节点配置到一个文件中一次全部启动节点。

步骤一：在包目录下创建launch文件夹，编写launch配置文件

目标：启动监控键盘的结点，自己定义的c++节点以及python节点。

提示：lauch配置文件本身在执行时就会首先启动roscore命令的ros核心程序（无需额外配置）。

start_turtle.launch：

<launch><!-- source ./devel/setup.bashroslaunch helloworld start_turtle.launch--><!-- GUI图像界面 --><!-- <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle_GUI"/> --><!-- 控制台界面 --><node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_KEY" /><!-- 执行C语言程序结点：其中type="helloC"中的helloC就是之前对应的配置文件映射名  output="screen"也就是日志信息打印在窗口中输出 --><node pkg="helloworld" type="helloC" name="hello_c_node" output="screen"/><!-- 执行python结点，这里的type直接填写对应的python文件名 --><node pkg="helloworld" type="helloworld_p.py" name="hello_py_node" output="screen"/>
</launch>

在这里我把GUI图像界面注释的原因是我启动会报如下的错误，所以暂时GUI图像结点另起一个窗口去执行：

node ---> 包含的某个节点
pkg -----> 功能包
type ----> 被运行的节点文件
name --> 为节点命名
output-> 设置日志的输出目标

步骤二：回到roslearn工程目录，重新配置环境变量并执行launch文件

# 重新刷新环境变量
source ./devel/setup.bash# roslaunch执行launch文件命令  helloworld工程文件  start_turtle.launch就是配置文件
roslaunch helloworld start_turtle.launch

此时我们另一个命令行来启动小乌龟工具：

rosrun turtlesim turtlesim_node

最终效果：

四、ROS计算图

计算图rqt_graph，借助使用该工具能够创建一个显示当前系统运行情况的动态图形，这在分布式系统中来描述大量多个节点的作用十分大。

步骤一：安装rqt_graph（根据你的ros版本来安装）

# 若是你其他版本：kinetic、melodic、Noetic
# 例如melodic替换为kinetic：ros-melodic-rqt => ros-kinetic-rqt
sudo apt install ros-melodic-rqtsudo apt install ros-melodic-rqt-common-plugins

步骤二：运行计算图

# 在启动好你的ros节点之后来进行运行命令（我提前运行了小乌龟以及键盘监控node节点）
rosrun rqt_graph rqt_graph  # 或者简洁版命令
rqt_graph

参考资料

[1]. catkin_make:Command ‘catkin_make‘ not found, but can be installed with:sudo apt install catkin

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