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1.3ROS基础操作

节点基操​

节点是通信的基本单位，节点可以变成：发布者、订阅者、服务端、客户端、动作、参数。

创建节点​

创建节点前可以先创建一个目录

mkdir -p ~/workspace/src

如何在ROS2中创建一个功能包呢？我们可以使用这个指令：

ros2 pkg create --build-type <build-type> <package_name>

ros2命令中：

  • pkg：表示功能包相关的功能；
  • create：表示创建功能包；
  • build-type：表示新创建的功能包是C++还是Python的，如果使用C++或者C，那这里就跟ament_cmake，如果使用Python，就跟ament_python；
  • package_name：新建功能包的名字。
# 创建Python功能包
ros2 pkg create --build-type ament_python learning_node

# 创建C++功能包
ros2 pkg create --build-type ament_cmake learning_node

只需执行其中一个命令即可，如果你会Python，就执行创建Python节点的命令。命令创建一个名为learning_node文件夹。

这里我推荐大家创建节点名的时候，使用有辨识性的名字。例如：ros2 pkg create --build-type ament_python learning_node。

info

注意：对于节点同名，ROS 2在编译时的处理方式不是使用第一个节点或最后一个节点，而是会报错。

编写代码​

接着在learning_node文件夹我们就可以准备编写代码了，此时你的路径应该是：

~/workspace
    |_src
        |_learning_node/
            |_learning_node
                |_ __init__.py
            |_package.xml
            |_setup.py
            |_setup.cfg
            |_test/
            |_resource/

此时你就可以编写代码了,在__init__.py同级下创建一个.py文件。

符合文件命名规则前提下，你想叫什么都可以，但是最好有一定的含义。

如果你的功能是打印Hello World，那么你就可以叫node_helloworld.py。

python的函数通常是需要调用的，例如abc()函数，你需要在代码中输入abc()，才会调用这个函数。和C++有且仅有一个main函数不同，那么如何确定哪个函数是入口？更进一步思考：不同的指令对应不同的函数。

因此有了setup.py最下方的入口点定义。编写完成后记得修改setup.py最下方的入口点。

详细内容参可以参考现成的仓库：

info

拉取git仓库，可免去自己从0开始手敲代码。如果你喜欢自己从0开始抄写代码，也可以跳过本部分。

git安装：sudo apt install git

拉取命令：git clone https://gitee.com/guyuehome/ros2_21_tutorials.git

这个命令会把仓库克隆到本地。执行后，你应该能在当前文件夹下看到名为ros2_21_tutorials的文件夹，内含多个子文件夹。每个子文件夹对应一个功能包。因为ros2是模块化的，不同的功能被拆解为不同的功能包后期更好维护。

注意：如果你之前在src里创建了一些Python节点之后，又把ros2_21_tutorials文件夹也放置在src里，那么你需要检查你的创建的节点名，是否与ros2_21_tutorials内已有节点重名。

编译​

# 安装colcon（此步全局仅在第一次执行时需要执行，如果失败会导致colcon build 命令不可用）
sudo apt install python3-colcon-ros

# 进入工作空间
cd ~/workspace

# 编译工作空间所有功能包
# 不论其是直接在src下，还是在src下的子文件夹下
colcon build

# 当你只有一个包更改，不希望全编译，仅编译learning_node
colcon build --packages-select learning_node

colcon build命令会将所有功能包，编译成可执行文件。

编译成功后，就可以在工作空间中看到自动生产的build、log、install文件夹了。

  • src，代码空间，未来编写的代码、脚本，都需要人为的放置到这里；
  • build，编译空间，保存编译过程中产生的中间文件；
  • install，安装空间，放置编译得到的可执行文件和脚本；
  • log，日志空间，编译和运行过程中，保存各种警告、错误、信息等日志。

我们把编译后，含有build、log、install、src文件夹的workspace称为工作空间。

如果是Python这样无需编译的，会将代码直接拷贝到install文件夹下。

编译过程可能出现的报错：

  • 节点重名：对与节点同名，ros的处理方式不是使用第一个节点或最后一个节点，而是会报错。应该删除多余节点。确保你src文件夹下，所有的xml文件中，节点的名称是唯一的。

  • 语法错误：如果代码语法错误，则会编译失败，需要手动解决。

  • 缺少依赖包：如果你严格跟随参考资料且为新系统，首先检查你是否安装过程网络异常。如果是曾用系统，检查是否含有多个python环境。

# 删除缓存
rm -rf build/ install/ log/

# 修改环境变量PATH的值，把系统默认的环境提到最前
export PATH="/usr/bin:$PATH"

# PYTHON_EXECUTABLE 是一个CMake变量，用于指定构建过程中应该使用哪个Python解释器
export PYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3 && colcon build --cmake-args -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3

在不更换工作空间的情况下，以下命令仅在第一次执行时需要执行。如果你的工作空间路径不是~/workspace，请将~/workspace替换为你的工作空间路径。

# 立刻执行脚本
source ~/workspace/install/setup.sh

# 之后每次开启终端执行执行脚本
echo "source ~/workspace/install/setup.sh" >> ~/.bashrc

运行​

运行脚本 : ros2 run learning_node node_helloworld

查看正在运行的node : ros2 node list