前言

之前写过一篇关于ROS学习笔记，那时候刚开始学感觉不适合现在使用所以重写一篇。

这篇文章缩减了一部分不需要的内容，关于实操应用的内容可以看下一篇文章

基础知识

工作空间和功能包的基本操作

创建工作空间目录和代码空间

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mkdir ros_learning
cd ros_learning
mkdir src
cd src
catkin_init_workspace
cd ..
catkin_make
catkin_make install

环境变量设置

在工作空间目录内：

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source devel/setup.bash

检查环境变量：

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echo $ROS_PACKAGE_PATH

每次打开终端都要设置环境变量，如果想要免除这一步骤可以修改用户目录内的(/home/triority)文件.bashrc。

在source /opt/ros/melodic/setup.bash下一行加入:

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source /home/triority/desktop/ROS_learning/devel/setup.bash

工作空间路径改成自己的。

创建功能包:catkin_create_pkg

在src文件夹内：

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catkin_create_pkg <包名> <依赖>

依赖：roscpp；用于编写c++程序，rospy：用于编写python程序，std_msgs；ros标准消息结构，等依赖的的一个名为lab的功能包(应创建在src文件夹内)

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catkin_create_pkg lab roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim message_generation

话题：发布与订阅

自定义消息

消息定义

在功能包文件夹内创建msg文件夹，并新建lab.msg文件，在里面写入：

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string str
添加依赖

在package.xml文件内添加依赖：

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<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
<build_export_depend>message_generation</build_export_depend>

在CMakeLists.txt内加入：

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add_message_files(
  FILES
  Person.msg
)

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

并把

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#  CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs turtlesim

改为

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CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs turtlesim message_runtime

Publisher

publisher.py
记得给.py文件添加可执行权限！！！

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import rospy
from lab.msg import lab


def publisher():
	# 初始化ROS节点
    rospy.init_node('lab_publisher_node', anonymous=True)

	# 创建一个Publisher，发布名为/publisher_info的topic，消息类型为lab，队列长度10
    publisher_info = rospy.Publisher('/publisher_info', lab, queue_size=10)

	#设置循环的频率
    rate = rospy.Rate(1) 

    while not rospy.is_shutdown():
        # 初始化消息类型
        lab_msg = lab()
        lab_msg.str = "Tom"

		    # 发布消息
        publisher_info.publish(lab_msg)
        rospy.loginfo("Publsh person message[%s]", lab.str)

		    # 按照循环频率延时
        rate.sleep()


if __name__ == '__main__':
    try:
        publisher()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

Subscriber

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import rospy
from lab.msg import lab


def InfoCallback(msg):
    rospy.loginfo("Subcribe Info: str:%s", msg.str)


def subscriber():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('lab_subscriber', anonymous=True)

	# 创建一个Subscriber，订阅名为/publisher_info的topic，注册回调函数InfoCallback
    rospy.Subscriber("/publisher_info", lab, InfoCallback)

	# 循环等待回调函数
    rospy.spin()


if __name__ == '__main__':
    subscriber()

rosrun

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rosrun lab publisher.py
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rosrun lab subscriber.py

服务：服务端与客户端

自定义消息

新建srv文件夹并写入labs.srv(不能与前面的lab.msg同名)：

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string str
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string res

在package.xml添加的依赖和前面的话题部分一样，写过就不再写了：

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<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
<build_export_depend>message_generation</build_export_depend>

在CMakeList.txt添加：

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add_service_files(
  FILES
  Person.srv
)

还需要添加的另一部分也已经在前面的话题部分一样：

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generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

Client

client.py

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import rospy
from lab.srv import labs, labsResponse


def client():
	  # ROS节点初始化
    rospy.init_node('lab_client')

	  # 发现/lab_server服务后，创建客户端连接名为/lab_server的service
    rospy.wait_for_service('/lab_server')
    try:
        person_client = rospy.ServiceProxy('/lab_server', labs)

		    # 请求服务调用，输入请求数据
        response = person_client("str")
        return response.res
    except rospy.ServiceException as e:
        print ("Service call failed: %s"%e)

if __name__ == "__main__":
	  #服务调用并显示调用结果
    print ("Show result : %s" %(client()))

Server

server.py

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import rospy
from lab.srv import labs, labsResponse


def Callback(req):
	  # 显示请求数据
    rospy.loginfo("string: str:%s", req.str)

	  # 反馈数据
    return labsResponse("OK")


def person_server():
	  # ROS节点初始化
    rospy.init_node('lab_server')

	  # 创建一个名为/lab_server的server，注册回调函数Callback
    s = rospy.Service('/lab_server', labs, Callback)

	  # 循环等待回调函数
    print ("Ready to show.")
    rospy.spin()

if __name__ == "__main__":
    person_server()

rosrun

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rosrun lab client.py
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rosrun lab server.py

TF坐标变换

参数服务器：全局字典

参数操作命令行

1.列出参数

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rosparam list

2.获取参数值

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rosparam get <参数>

3.修改参数

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rosparam set <参数>

4.保存参数为文件

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rosparam dump xxx.yaml

5.从文件加载参数

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rosparam load xxx.yaml

6.删除参数

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rosparam delete xxx.yaml

使用python操作参数

parameter_config.py

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
import rospy
from std_srvs.srv import Empty


def parameter_config():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('parameter_config', anonymous=True)

	# 读取背景颜色参数
    red   = rospy.get_param('/turtlesim/background_r')
    green = rospy.get_param('/turtlesim/background_g')
    blue  = rospy.get_param('/turtlesim/background_b')

    rospy.loginfo("Get Backgroud Color[%d, %d, %d]", red, green, blue)

	# 设置背景颜色参数
    rospy.set_param("/turtlesim/background_r", 255);
    rospy.set_param("/turtlesim/background_g", 255);
    rospy.set_param("/turtlesim/background_b", 255);

    rospy.loginfo("Set Backgroud Color[255, 255, 255]");

	# 读取背景颜色参数
    red   = rospy.get_param('/turtlesim/background_r')
    green = rospy.get_param('/turtlesim/background_g')
    blue  = rospy.get_param('/turtlesim/background_b')

    rospy.loginfo("Get Backgroud Color[%d, %d, %d]", red, green, blue)

	# 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
    rospy.wait_for_service('/clear')
    try:
        clear_background = rospy.ServiceProxy('/clear', Empty)

		# 请求服务调用，输入请求数据
        response = clear_background()
        return response
    except rospy.ServiceException as e:
        print ("Service call failed: %s"%e)

if __name__ == "__main__":
    parameter_config()

使用launch文件启动

luanch文件语法

根元素定义标签
启动节点
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<node pkg="package-name" type="executable-name" name="node-name" />

可选属性：

  • pkg：节点功能包名称
  • type：节点可执行文件名称
  • name：节点运行时的名称，取代原有节点名，避免冲突
  • output：控制终端使出
  • respawn：挂掉后是否自动重启
  • required：是否为必须项
  • args：输入参数
  • ……
设置参数服务器的参数
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<param name="output_frame" value="odom" />

name：参数名；value：参数值

加载多个参数：

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<rosparam file+"param.yaml" command="load" ns="params" />
launch文件内局部变量
1
<arg name="arg-name" default="arg-value" />

name：参数名；value：参数值

重命名
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<remap from="/turtlebot/cmd_vel" to+"/cmd_vel" />
包含其他launch文件

运行launch文件

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roslaunch <package_name> <launch_name>

命令行及可视化工具

可视化查看节点关系rqt_graph
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rqt_graph
查看节点信息rosnode

查看全部节点

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rosnode list

查看节点详细信息

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rosnode info <节点名>
查看话题rostopic

打印话题列表

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rostopic list

给话题发布数据

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rostopic pub <话题名> <数据内容>

数据内容可用两次tab补全默认格式。可加参数 -r <频率(Hz)> 来连续发布

查看消息rosmsg

查看消息数据结构

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rosmsg show <话题名>
查看服务rosservice

#查看所有服务

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rosservice list

发布服务请求

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rosservice call <服务名>
记录工具

记录话题数据

1
rosbag record -a -O <压缩数据包名>

其中-a表示all保存全部数据，-O表示保存成压缩包

复现话题数据

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rosbag paly <复现文件名>
rqt可视化

显示tf坐标变换关系：

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rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree

日志输出工具rqt_console
计算图可视化工具rqt_graph
数据绘图工具rqt_plot
图像渲染工具rqt_image_view