ROS零基础总结
ROS是一个开放源代码的机器人元操作系统。它提供硬件抽象、低级设备控制、常用功能的实现、进程之间的消息传递以及功能包管理。它还提供了用于在多台计算机之间获取、构建、编写和运行代码的工具和库。
1.ROS创建工作空间(workspace用于存放工程开发相关文件的文件夹)
Src代码空间(source space)
1)创建工作空间
在“home”目录下创建“catkin_ws”(可以是ws1、ws2等),并在“catkin_ws”目录下创建“src”,用于存放功能包源码。在“src”根目录下打开一个终端输入$ catkin_innit-workspace,可以看到一个回复,可以知道这是一个工作空间。
2) 编译工作空间
$ catkin_make
3) 设置环境变量
$ sourcedevel/setup.bash(只在此终端下有用)
2. [endif]ROS创建功能包
1) [endif]创建功能包
$ catkin_creat_pkg[depend1] [depend1]~~~~
例:$ catkin_creat_pkglearning_communication std_msgs rospy roscpp
注:1.在src目录下可以查看
2. learning_communication功能包名称
3. std_msgs rospy roscpp数据结构
2)编译
$ catkin_make
2. ROS通信编程
ROS 通信以节点(Node)为单位,节点作为一个执行计算的进程而存在,ROS 网络的通信也就是网络内节点与节点之间的通信。节点之间的联系必须经过一个节点管理器(Master)才能形成。ROS 的通信形式主要分为三种:话题(Topic)、服务(Service)和动作(Action)。
1)话题编程
1.1在“功能包”目录下新建一个文档“talker.cpp”, 新建listener.cpp用于存放程序。(新建talker.cpp为新建发布者,新建listener.cpp为新建订阅者)
注:Python可执行文件,不用编译。
C++需要编译
1.2编译
在功能包的根目录下有一个“CMakeLists.txt”(可实现编译)
在src根目录下打开一个终端,使用$ catkin_make编译。
1.3运行可执行程序
启动$ roscore
在打开终端输入$ rosrunlearning_communication talker
再打开终端输入$ rosrunlearning_communication listener
注:之后可以看到talker与listener同步,实现数据的交互。
定义话题消息:
1)定义msg文件
在功能包learning_communication目录下的src根目录下创建新的文件“msg”,(定义话题消息一般均放在此处)
在msg目录下创建一个文档“person.msg”文件
person.msg
2) 在package.xml中添加功能包依赖
注:1.部分ROS版本中的exec_depend需要改为run_depend(依赖)
2. 将上面2句添加在package.xml中的~~~~~depend的后面。
3. package.xml通过单击右键“gedit”方式打开,这样可以编辑。
3)在CMakeLists.txt(src文件下)添加编译选项。
注:1.此代码在CMakeLists.txt文件中修改。
2.在src根目录下使用CMakeLists.txt编译。
3.使用$ rosmsg show person命令查看person是否已经定义成功。
2)服务编程
1)定义服务请求与应答
1.1定义srv文件
在src目录下功能包learning_communication 目录下的src根目录下创建新的文件“srv”文件,再在“srv”文件中新建文档AddTwolnts.srv
1.2在package.xml中添加功能包依赖
注:1.部分ROS版本中的exec_depend需要改为run_depend(依赖)
2. 将上面2句添加在package.xml中的~~~~~depend的后面。
3. package.xml通过单击右键“gedit”方式打开,这样可以编辑。
1.3在CMakeLists.txt(src文件下)添加编译选项。
注:在src根目录下使用CMakeLists.txt编译。
2)实现一个服务器
在src目录下功能包learning_communication 目录下的src目录下创建新的文件“servicer.cpp”
1.1初始化ROS节点。
1.2创建server实例。
1.3循环等待服务请求,进入回调函数。
1.4在回调函数中完成服务功能的处理,并反馈应答数据。
3)实现一个客户端
在src目录下功能包learning_communication 目录下的src目录下创建新的文件“client.cpp”
1.1初始化ROS节点。
1.2创建client实例。
1.3发布服务请求数据。
1.4等待server处理后的应答结果。
3) 编译代码
在CMakeLists.txt(src文件下)添加编译选项
注:1.在src根目录下使用CMakeLists.txt编译。
2.启动$ roscore(启动master)
在打开终端输入$ rosrunlearning_communication server
再打开终端输入$ rosrunlearning_communication client
2)动作编程(action)
1.1 一种问答通信机制。
1.2带有连续反馈。
1.3可以在任务过程中止运行。
1.4基于ROS的消息机制实现。
自定义动作消息
1)定义action文件
在src目录下功能包learning_communication 目录下的src根目录下创建新的文件“action”文件,再在“action”文件中新建文档DoDishes.
Action文件
注:DoDishes. Action文件用于定义目标信息;定义结果信息;定义周期反馈的信息
2)在package.xml中添加功能包依赖
3)在CMakeLists.txt(src文件下)添加编译选项。
注:1.实现动作服务器(src目录下).cpp;
实现动作客户端(src目录下).cpp;
编译;
2. 启动$ roscore(启动master)
在打开终端输入$ rosrun
learning_communication client启动客户端
再打开终端输入$ rosrun
learning_communication server启动服务端
4.ROS 采用分布式运行框架,它采用 ROS 通信模块之间点对点的松耦合网络连接形
式的处理架构。
注:ping+计算机名称,可以用于测试2台以上计算机网络是否联通。即可以在远端操控主机的运动。