ROS学习笔记-多机器人通信（1）-实现两台机器通信

ROS是一个分布式的计算环境。一个正在运行的ROS可以在多个机器人之间分布成几十甚至上百个节点。取决于系统的配置方式，任何节点可能需要随时与任何其他节点进行通信，为实现使用同一个master控制多台机器人上的ROS节点，多台机器之间实现通信需要满足以下几点网络配置要求：
1.机器之间的所有端口都能实现双向连接；
2.每台机器都必须向其他机器广播其能够解析的名字；
3.所有节点都必须通过配置 ROS_MASTER_URI连接到同一个master。
根据以上的三点要求进行如下设置，也算是对所学的知识进行总结。记录一下在实现两个ROS操作系统之间的通信，一台是Ubuntu18.04-- melodic版的ROS操作系统，另一台是Ubuntu16.04–kinetic版
以下操作需在系统联网的情况下进行：

一、绑定ip和主机名

首先要求主从机连接同一个局域网，然后分别打开自己终端获得IP地址和主机名。

1.1获取ip地址和主机名

终端输入ifconfig查看IP地址；输入hostname查看主机名。

ifconfig

其中一台主机IP地址如上图所示是：192.168.232.130 ；另一台为 172.21.144.200

hostname

主机名即@后面的字符。

1.2绑定过程中的报错

未安装vim导致找不到该命令，输入以下命令安装即可。

sudo apt-get install vim

1.3进行绑定

修改hosts文件的目的是将两电脑的ip和主机名绑定，两台电脑之间通过hostname就能找到对方。没有这一步的时候，你直接去ping 对方主机名时，结果是无法解析对方主机名。
分别再两台电脑的hosts文件中，从第三行开始插入刚刚查到的对方电脑的ip地址和主机名hostname，注意中间用按tap隔开。
进入hosts文件的命令：

vim /etc/hosts

或是

sudo gedit /etc/hosts

后面就要执行vim相关命令输入ip地址和主机名hostname，然后保存退出。

1.4重启网络

sudo /etc/init.d/networking restart

二、下载包和解决报错

2.1输入以下命令进行下载

两台电脑都要下载以下两个包。
第一个是下载同步包；第二个是下载ssh服务器。

sudo apt-get install chrony
sudo apt-get install openssh-server

2.2安装出现报错

原因：当运行apt相关命令时，系统将会自动创建几个自锁文件，用于防止其他进程占用本文件使用的数据。根据报错的提示可知，在执行该下载指令时，可能存在其他进程也在使用相关的数据，而当一个apt-get命令没有终止时，自锁文件就还存在，这将会阻止其他命令运行apt-get相关操作，因此执行下面的删除自锁文件命令，才能解决该问题。

sudo rm /var/cache/apt/archives/lock
sudo rm /var/lib/dpkg/lock

2.3查看ssh是否启动

在两台电脑的终端输入以下命令检查是否启动启动了ssh

ps -e|grep ssh

看到sshd那说明ssh-server已经启动了，没启动就输入下面命令进行重启。

 sudo /etc/init.d/ssh restart

三、开始通信并检测

3.1检测通信

设置完成后，在两台电脑上分别使用ping命令测试网络是否联通。
其中ping是用来检测本机与网络中另一主机之间网络是否联通的命令，如果两台主机之间ping不通，则表明这两台主机不能建立起连接。

ping 172.21.144.200
ping 192.168.232.130

出现如下说明网络通了。

或是在各自终端输入对方的电脑名，例如zjc-virtual-machine来ping一下spark。

ping spark
ping zjc-virtual-machine

两台电脑上都出现了上面这样的数据传输，说明双向网络能正常联通，底层网络的通信就可以实现。

当然，如果碰到输入ping hostname而一直无法相应时，说明没有ping通，检查一下该hostname对应的ip地址是否变动了。

3.2设置ROS_MASTER_URI

1.从机上设置
在两台电脑中选择其中一台作为主机器人，并设置一个ROS master，从机器人上需要对该Master进行定义才能找到它的位置。因此在从机上使用如下命令设置ROS_MASTER_URI。

export ROS_MASTER_URI=http://zjc-virtual-machine：11311

本次以台式机作为主机。为了实现所有终端都能识别Master的位置，最好使用如下命令在配置文件中添加环境变量。配置文件位于主文件的下，名为“.bashrc”打开该文件，在最后输入以下两行环境变量。

export ROS_HOSTNAME=spark #从机IP或名称
export ROS_MASTER_URI=http://zjc-virtual-machine：11311 #主机ip或名称

2.主机上设置

export ROS_HOSTNAME=zjc-virtual-machine #主机IP或名称
export ROS_MASTER_URI=http://zjc-virtual-machine：11311 #主机ip或名称

四、多机器人通信测试

4.1用小乌龟历程进行测试

上面的步骤都设置完成后，下面使用小乌龟历程进行测试。
首先在主机上运行小乌龟的仿真器。

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_nod

然后在从机上使用“rostopic list”命令查看ROS系统中的话题列表。

rostopic list

从机上打开小乌龟键盘控制节点，然后控制小乌龟运动。

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

4.2注意事项

注意：机器人在重启后再连接局域网或是其他的热点，注意IP地址的变化，一旦改变就要修改hosts和./bashrc的IP地址，不改变就会出现下面的报错。输入roscore如果出现报错，可以尝试重新启动机器人然后再输入roscore。

续篇：

ROS学习笔记-多机器人通信（2）-从机改回主机
ROS学习笔记-多机器人通信（3）报错（ssh: connect to host hostname port 22: No route to host）解决后远程访问终于实现。
ROS学习笔记-多机器人通信（4）-远程打开rviz
ROS学习笔记-多机器人通信（5）-快速实现台式机和Spark机器人之间的通信

references:

感谢以下参考博客的分享。
1.ROS多机器人通信
2.Ubuntu中Unable to acquire the dpkg frontend lock (/var/lib/dpkg/lock-frontend)问题的解决
3.Ubuntu中E: 无法获得锁 /var/lib/dpkg/lock - open (11: 资源暂时不可用) E: 无法锁定管理目录(/var/lib/dpkg/)，是否有其他进程正占用它？
4.ROS 教程之 network：多台计算机之间网络通信(1)
5.Ubuntu下vim快捷命令
6.ssh用法及命令
7.ROS远程控制（PC机+TX2进行ROS远程通讯）
8.Ubuntu环境下SSH的安装及使用
9.ROS在多机器人上的使用