ROS Hello World-编程知识

ROS Hello World

万物始于Hello World，为了体验ROS，使用Hello World介绍ROS的简单使用。

一、Hello World工程简介

首先需要创建工程，流程为：

创建工作空间目录（即工程根目录，注意此时还不是ROS工作空间，只是一个目录）
初始化工作空间（即把当前目录初始化为一个ROS工作空间）
创建功能包（ROS基本单元，可以理解为一个功能模块，每个工程至少有一个功能包）
编辑源文件（写代码实现需求）
编辑编译配置文件（ROS1使用CMake编译系统，这里编辑CMakeList.txt文件）
编译工程（使用CMake编译ROS工程，生成可执行文件，即ros节点，下文均称作节点）

不只是Hello World，所有ROS工程都是这样的流程。

另外，目前ROS开发主要使用C++和Python语言，这里会分别实现。

1.2 ROS Hello World C++ 版

注：其中ros_learning是工作空间的自定义名称。

1.2.1 创建工作空间目录

# 递归创建工作空间目录
mkdir -p ros_learning/src

1.2.2 初始化工作空间

这一步有两种方法都可以达到初始化工作空间的目的：

方法一：

# 1.进入src目录
cd ros_learning/src
# 2.初始化工作空间
catkin_init_workspace

方法二：

# 1.进入ros_learning目录
cd ros_learning/src
# 2.编译工作空间
catkin_make

1.2.3 创建功能包

cd ros_learning/src
catkin_create_pkg hello_world std_msgs rospy roscpp

其中，hello_world：自定义功能包名称，

std_msgs rospy roscpp：功能包依赖，roscpp是C++实现的库，而rospy是python实现的库，std_msgs是ROS标准消息库

1.2.4 编辑源文件

在ros_learning/src/hello_world/src目录下新增hello_world.cpp文件，文件内容如下：

#include "ros/ros.h"int main(int argc, char **argv)
{// 初始化ros节点，"hello_world_cpp"为自定义节点名称ros::init(argc, argv, "hello_world_cpp");// 在控制台打印 hello worldROS_INFO("Hello World!");return 0;
}

1.2.5 编辑编译配置文件CMakeList.txt

由于新增了源文件hello_world.cpp，所以要配置该文件的编译规则。

找到ros_learning/src/hello_world/CMakeLists.txt中的Build，如下：

在这里插入图片描述

修改其中的add_executable和target_link_libraries两项，如下：

在这里插入图片描述

修改说明如下：

add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/hello_world.cpp)
# 生成可执行文件，其中 ${PROJECT_NAME}_node 代表节点的名称（也可以自定义，比如hello_world）
# src/hello_world.cpp 是源文件，也可以有多个。target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node${catkin_LIBRARIES}
)
# 链接库文件，因为我们使用了ros的 ros::init 和 ROS_INFO，所以需要链接相应的库才可以编译成功。
# ${PROJECT_NAME}_node 代表要执行链接库的节点名称
# ${catkin_LIBRARIES} 搜索库的路径

1.2.6 编译工程

进入到ros_learning目录，编译该工程

cd ros_learning
catkin_make

编译成功后，会在ros_learning目录下生成build 和devel。

1.2.7 运行节点

生成的节点在 devel/lib/hello_world 中，我们可以直接执行：

在这里插入图片描述

不过这样需要知道节点的具体路径，实际中操作较麻烦。

ROS提供了 rosrun 命令，可以根据包名和节点名，在任何目录执行。

但需要具备以下两个条件：

启动 roscore
进入到工作空间目录中，执行 source ./devel/setup.bash（为了让系统找到节点）

在这里插入图片描述

但 source ./devel/setup.bash 只对当前终端有效，新打开终端仍需再执行该命令，为了避免每次执行，可以把该命令加到当前用户的 .bashrc 文件中，该文件在用户的 home 目录下。

方法一：直接打开 ~/.bashrc 文件，在末尾添加 source 你的工作空间目录/devel/setup.bash ，保存。

方法二：使用命令 echo "source 你的工作空间目录/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

最后，使用命令 source ~/.bashrc 使修改生效。

1.3 ROS Hello World Python 版

1到3步骤上面已经做过，这里直接编辑源文件。

1.3.1 编辑源文件

进入到 ros_learning/src/hello_world 目录，新建 scripts 目录，在该目录中新增 hello_world.py，内容如下：

#! /usr/bin pythonimport rospyif __name__ == "__main__":# 初始化ros节点，"hello_world_py"为自定义节点名称rospy.init_node("hello_world_py")# 在控制台打印 Hello World!rospy.loginfo("Hello World!")

1.3.2 编辑编译配置文件CMakeList.txt

找到ros_learning/src/hello_world/CMakeLists.txt中的Install，修改catkin_install_python如下：

在这里插入图片描述

修改说明：

catkin_install_python(PROGRAMSscripts/hello_world.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)
# 将脚本scripts/hello_world.py安装到指定位置
# PROGRAMS 关键字指定脚本程序
# DESTINATION 关键字指定安装位置
# ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION} 系统环境变量，存储当前功能包可执行文件安装路径