ROS入门-第 1 章 ROS概述与环境搭建

目录

第 1 章 ROS概述与环境搭建

1.1 ROS简介

1.1.1 ROS概念

1.1.2 ROS设计目标

1.1.3 ROS发展历程

1.3 ROS快速体验

1.3.1 HelloWorld实现简介

1.3.2 HelloWorld（C++版）

步骤 1：创建工作空间

步骤 2：创建发布者节点

步骤 3：创建订阅者节点

步骤4：C++版CMakeLists.txt配置

步骤 5：编译和运行

1.3.3 HelloWorld（Python版）

步骤 1：创建工作空间

步骤 2：创建发布者节点

步骤 3：创建订阅者节点

步骤4：Python版CMakeLists.txt配置

步骤 5：编译和运行

第 1 章 ROS概述与环境搭建

1.1 ROS简介

ROS（Robot Operating System）是一个开源的机器人操作系统，旨在为机器人开发提供一套强大的工具和框架。它采用分布式计算模型，允许开发者构建复杂的机器人应用程序。ROS提供了一系列的库、工具和约定，用于简化机器人软件的开发、测试和部署。

1.1.1 ROS概念

  • 节点（Nodes）：ROS中的基本执行单元，每个节点都是一个独立的进程，可以执行特定的任务。
  • 话题（Topics）：节点通过话题进行异步通信，一个节点可以发布消息到话题，其他节点可以订阅来接收消息。
  • 服务（Services）：节点可以提供服务，并在其他节点请求时响应特定的任务。
  • 参数（Parameters）：ROS节点可以使用参数来存储配置信息，这些参数可以在运行时进行修改。

1.1.2 ROS设计目标

ROS的设计目标着重于以下几点：

  • 模块化：ROS鼓励开发者将系统拆分为多个模块，每个模块都是一个独立的节点，可以并行开发和测试。
  • 重用性：ROS支持代码和功能的重用，这有助于加快开发速度。
  • 工具丰富：ROS提供了一系列的工具，包括可视化工具、调试工具、仿真工具等，用于开发和调试机器人应用程序。
  • 分布式计算：ROS采用分布式计算模型，允许节点在不同的计算机上运行，通过网络通信进行交互。

1.1.3 ROS发展历程

ROS从最初的构想逐步发展为一个广泛应用的机器人操作系统：

  • 初期阶段：ROS最早由斯坦福大学的人工智能实验室开发，作为一个实验性项目。
  • 开源发布：2007年，ROS作为开源项目发布，逐渐吸引了全球的机器人开发者和研究人员。
  • 发展壮大：随着时间的推移，ROS不断增加了新的功能、库和工具，广泛应用于各种机器人领域，如工业、服务、农业等。
  • 版本迭代：ROS的不同版本（如Kinetic、Melodic、Noetic等）推出，不断引入新特性，改进性能，提高稳定性。

1.3 ROS快速体验

在本章中，我们将通过一个简单的HelloWorld例子来体验ROS的基本功能和流程。我们将分别使用C++和Python来实现HelloWorld示例，以展示ROS在不同编程语言下的使用方法。

1.3.1 HelloWorld实现简介

HelloWorld示例是一个经典的起始点，它帮助我们了解如何创建ROS节点、发布消息到话题以及订阅话题来接收消息。我们将创建两个节点，一个发布者节点负责发布消息，一个订阅者节点负责接收消息。

1.3.2 HelloWorld（C++版）

步骤 1：创建工作空间

首先，在您的工作目录中创建一个新的ROS工作空间：

mkdir -p ~/ros_hello_world_ws/src
cd ~/ros_hello_world_ws/src
catkin_init_workspace
cd ..
catkin_make

步骤 2：创建发布者节点

在src文件夹下创建一个新的包并切换到该包：

cd ~/ros_hello_world_ws/src
catkin_create_pkg hello_world_cpp roscpp std_msgs

在src文件夹中创建一个新的C++文件，例如publisher.cpp，并编写发布者节点的代码：

#include <ros/ros.h>
#include <std_msgs/String.h>int main(int argc, char **argv) {ros::init(argc, argv, "hello_world_cpp_publisher");ros::NodeHandle nh;ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("hello_topic", 10);ros::Rate rate(1);while (ros::ok()) {std_msgs::String msg;msg.data = "Hello, ROS from C++!";pub.publish(msg);ros::spinOnce();rate.sleep();}return 0;
}

步骤 3：创建订阅者节点

在同一包中创建另一个C++文件，例如subscriber.cpp，并编写订阅者节点的代码：

#include <ros/ros.h>
#include <std_msgs/String.h>void messageCallback(const std_msgs::String::ConstPtr &msg) {ROS_INFO("Received: %s", msg->data.c_str());
}int main(int argc, char **argv) {ros::init(argc, argv, "hello_world_cpp_subscriber");ros::NodeHandle nh;ros::Subscriber sub = nh.subscribe("hello_topic", 10, messageCallback);ros::spin();return 0;
}

步骤4：C++版CMakeLists.txt配置

在C++版的示例中，假设您的工作空间位于~/ros_hello_world_ws，ROS软件包的名称是hello_world_cpp。以下是CMakeLists.txt文件的配置：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(hello_world_cpp)find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSroscppstd_msgs
)catkin_package(CATKIN_DEPENDS roscpp std_msgs
)include_directories(include${catkin_INCLUDE_DIRS}
)add_executable(publisher_node src/publisher.cpp)
target_link_libraries(publisher_node ${catkin_LIBRARIES})add_executable(subscriber_node src/subscriber.cpp)
target_link_libraries(subscriber_node ${catkin_LIBRARIES})

步骤 5：编译和运行

回到工作空间的根目录，编译工作空间并运行发布者和订阅者节点：

cd ~/ros_hello_world_ws
catkin_make
source devel/setup.bash# 启动发布者节点
rosrun hello_world_cpp publisher# 在新的终端中启动订阅者节点
rosrun hello_world_cpp subscriber

1.3.3 HelloWorld（Python版）

步骤 1：创建工作空间

同样，在您的工作目录中创建一个新的ROS工作空间（如果您之前没有创建）：

mkdir -p ~/ros_hello_world_ws/src
cd ~/ros_hello_world_ws/src
catkin_init_workspace
cd ..
catkin_make

步骤 2：创建发布者节点

在src文件夹下创建一个新的包并切换到该包：

cd ~/ros_hello_world_ws/src
catkin_create_pkg hello_world_py rospy std_msgs

在src文件夹中创建一个新的Python文件，例如publisher.py，并编写发布者节点的代码：

#!/usr/bin/env pythonimport rospy
from std_msgs.msg import Stringdef publisher():pub = rospy.Publisher('hello_topic', String, queue_size=10)rospy.init_node('hello_world_py_publisher', anonymous=True)rate = rospy.Rate(1)while not rospy.is_shutdown():msg = "Hello, ROS from Python!"rospy.loginfo(msg)pub.publish(msg)rate.sleep()if __name__ == '__main__':try:publisher()except rospy.ROSInterruptException:pass

步骤 3：创建订阅者节点

在同一包中创建另一个Python文件，例如subscriber.py，并编写订阅者节点的代码：

#!/usr/bin/env pythonimport rospy
from std_msgs.msg import Stringdef callback(data):rospy.loginfo("Received: %s", data.data)def subscriber():rospy.init_node('hello_world_py_subscriber', anonymous=True)rospy.Subscriber('hello_topic', String, callback)rospy.spin()if __name__ == '__main__':subscriber()

步骤4：Python版CMakeLists.txt配置

在Python版的示例中，假设您的工作空间位于~/ros_hello_world_ws，ROS软件包的名称是hello_world_py。以下是CMakeLists.txt文件的配置：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(hello_world_py)find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSrospystd_msgs
)catkin_package(CATKIN_DEPENDS rospy std_msgs
)include_directories(include${catkin_INCLUDE_DIRS}
)catkin_install_python(PROGRAMSscripts/publisher.pyscripts/subscriber.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

步骤 5：编译和运行

回到工作空间的根目录，编译工作空间并运行发布者和订阅者节点：

cd ~/ros_hello_world_ws
catkin_make
source devel/setup.bash# 启动发布者节点
rosrun hello_world_py publisher.py# 在新的终端中启动订阅者节点
rosrun hello_world_py subscriber.py

 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/62455.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

Linux系统USB转串口芯片 GPIO使用教程

Linux系统USB转串口芯片 GPIO使用教程

一、简介 WCH的多款USB转单路/多路异步串口芯片&#xff0c;除串口接口以外&#xff0c;还提供独立的GPIO接口&#xff0c;各GPIO引脚支持独立的输出输入&#xff0c;GPIO功能的使用需要与计算机端厂商驱动程序和应用软件配合使用。各芯片的默认GPIO引脚状态有所区别&#xff…
阅读更多...
ESP-IDF插件去除红色波浪线

ESP-IDF插件去除红色波浪线

如图&#xff0c;新装的ESP-IDF打开别人的工程有好多红色波浪线。 把这里的第一个文件夹删除&#xff0c;就是那个.vscode&#xff0c;接下来按ctrlshiftP&#xff0c;输入vscode&#xff0c; 选第一个&#xff0c;添加配置文件夹。 问题解决。 之后记得重新配置板子信息和串…
阅读更多...
STM32 低功耗-停止模式

STM32 低功耗-停止模式

STM32 停止模式 文章目录 STM32 停止模式第1章 低功耗模式简介第2章 停止模式简介2.1 进入停止模式2.1 退出停止模式 第3章 停止模式程序部分总结 第1章 低功耗模式简介 在 STM32 的正常工作中&#xff0c;具有四种工作模式&#xff1a;运行、睡眠、停止以及待机模式。 在系统…
阅读更多...
linux自启动程序

linux自启动程序

嵌入式linux下有软件需要自启动&#xff0c;只需要在/etc/init.d/rcS末尾添加所要启动的程序即可&#xff0c;开机就会自动运行 vi /etc/init.d/rcS在文件末尾添加 例&#xff1a;
阅读更多...
PLL 的 verilog 实现

PLL 的 verilog 实现

锁相环&#xff08;PLL&#xff09;是一种常用的频率、相位追踪算法&#xff0c;在信号解调、交流并网等领域有着广泛的应用。本文对全数字锁相环的原理进行介绍&#xff0c;随后给出 verilog 实现及仿真。 PLL 锁相原理 锁相环结构如下图所示&#xff0c;主要由鉴相器、环路滤…
阅读更多...
交换机的堆叠技术

交换机的堆叠技术

目录 一、堆叠的优势 1、提高可靠性 2、简化组网 3、简化管理 4、强大的网络拓展 二、堆叠的方式 1、堆叠卡堆叠 2、业务口堆叠 3、堆叠卡和业务卡堆叠的优缺点 三、堆叠的原理 1、角色 2、单机堆叠 3、堆叠ID 4、堆叠的优先级 5、堆叠的建立过程 1&#xff09…
阅读更多...
【算法】双指针——leetcode盛最多水的容器、剑指Offer57和为s的两个数字

【算法】双指针——leetcode盛最多水的容器、剑指Offer57和为s的两个数字

盛水最多的容器 &#xff08;1&#xff09;暴力解法 算法思路&#xff1a;我们枚举出所有的容器大小&#xff0c;取最大值即可。 容器容积的计算方式&#xff1a; 设两指针 i , j &#xff0c;分别指向水槽板的最左端以及最右端&#xff0c;此时容器的宽度为 j - i 。由于容器…
阅读更多...
React Native连接Zebra斑马打印机通过发送CPCL指令打印（Android 和 iOS通用）

React Native连接Zebra斑马打印机通过发送CPCL指令打印（Android 和 iOS通用）

自 2015 年发布以来&#xff0c;React Native 已成为用于构建数千个移动应用程序的流行跨平台移动开发框架之一。通常&#xff0c;我们有开发人员询问如何将 Link-OS SDK 与 React Native 应用程序集成&#xff0c;以便在 Zebra 打印机上打印标签。在本教程中&#xff0c;我们将…
阅读更多...
[Kubernetes]Kubeflow Pipelines - 基本介绍与安装方法

[Kubernetes]Kubeflow Pipelines - 基本介绍与安装方法

1. 背景 近些年来&#xff0c;人工智能技术在自然语言处理、视觉图像和自动驾驶方面都取得不小的成就&#xff0c;无论是工业界还是学术界大家都在惊叹一个又一个的模型设计。但是对于真正做过算法工程落地的同学&#xff0c;在惊叹这些模型的同时&#xff0c;更多的是在忧虑如…
阅读更多...
最大交换（力扣）枚举 JAVA

最大交换（力扣）枚举 JAVA

给定一个非负整数&#xff0c;你至多可以交换一次数字中的任意两位。返回你能得到的最大值。 示例 1 : 输入: 2736 输出: 7236 解释: 交换数字2和数字7。 示例 2 : 输入: 9973 输出: 9973 解释: 不需要交换。 注意: 给定数字的范围是 [0, 10^8] 解题思路&#xff1a; 1、数最…
阅读更多...
C++实现俄罗斯方块（源码+详解）

C++实现俄罗斯方块（源码+详解）

&#x1f442; Take me Hand Acoustic - Ccile Corbel - 单曲 - 网易云音乐 源码Debug工具 &#xff08;1&#xff09;cppreference.com &#xff08;主&#xff09; &#xff08;2&#xff09;必应 (bing.com) &#xff08;3&#xff09;GPT&#xff08;主&#xff09; &#…
阅读更多...
静态时序分析与时序约束

静态时序分析与时序约束

一、时序分析的基本概念 1. 时钟 理性的时钟模型是一个占空比为50%且周期固定的方波&#xff1a; 实际电路中输入给FPGA的晶振时钟信号是正弦波&#xff1a; 2. 时钟抖动 Clock Jitter&#xff0c;时钟抖动&#xff0c;相对于理想时钟沿&#xff0c;实际时钟存在不随时钟存在…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023