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四、ROS运行管理
本章主要为解决多级层深的ROS系统中，关联不同功能包，启动繁多ROS节点，功能包、节点、话题、参数重名以及不同主机之上的节点之间的通信问题；
- 掌握元功能包使用语法；
- 掌握launch文件的使用语法；
- 理解什么是ROS工作空间覆盖，以及存在什么安全隐患；
- 掌握节点名称重名时的处理方式；
- 掌握话题名称重名时的处理方式；
- 掌握参数名称重名时的处理方式；
- 能够实现ROS分布式通信。
1.ROS元功能包
元功能包（metapackage）是Linux的一个文件管理系统的概念。是ROS中的一个虚包，里面没有实质性的内容，但是它依赖了其他的软件包，通过这种方法可以把其他包组合起来 。
作用：
元功能包依赖于ROS中的其他一些功能包，安装该包时会一并安装其他依赖；
实现流程:
- 右键src选择Create Catkin Package;
- 输入功能包名字 plumbing_my，添加功能包依赖处无所依赖的功能包，直接回车后在package.xml中添加依赖包：
<exec_depend>plumbing_pub_sub</exec_depend>
<exec_depend>plumbing_server_client</exec_depend>
<exec_depend>plumbing_param_server</exec_depend>
添加元功能包请求：
<export>
<!-- Other tools can request additional information be placed here -->
<metapackage/>
</export>
-
修改 CMakeLists.txt,内容如下:
cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2) project(demo) find_package(catkin REQUIRED) catkin_metapackage()注意：该 CMakeLists.txt 中最后一行不可以有换行，保证只有四行代码 ，其中第二行是功能包的名字。
编译运行即可；
2.ROS节点运行管理launch文件
launch 文件是一个 XML 格式的文件，可以启动本地和远程的多个节点，还可以在参数服务器中设置参数；
作用：
简化节点的配置与启动，提高ROS程序的启动效率
使用：
以小乌龟为例：
- 新建launch文件
在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件：
<launch>
<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="myTurtle" output="screen" />
<node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="myTurtleContro" output="screen" />
</launch>
- 调用launch文件
roslaunch 包名 xxx.launch
**注意:**roslaunch 命令执行launch文件时，会自动判断是否存在roscore，如果没有则调用 roscore；ctrl+shift+~快速启动终端
2.1 launch文件—launch标签
标签是所有 launch 文件根标签，充当其他标签的容器
属性：
deprecated = “弃用声明”
作用：
告知用户当前 launch 文件已经弃用 ,不会运行
子集标签：
所有其它标签都是launch的子级
代码示例：
<launch deprecated = "当前版本已经过时，请停止使用！">
<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="myTurtle" output="screen" />
<node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="myTurtleContro" output="screen" />
</launch>
2.2 launch文件—node标签
标签用于指定 ROS 节点，是最常见的标签，需要注意的是: roslaunch 命令不能保证按照 node 的声明顺序来启动节点(节点的启动是多进程的)
属性：
| 属性 | 功能 |
|---|---|
| pkg=“包名” | 节点所属的包 |
| type=“nodeType” | 节点类型(与之相同名称的可执行文件) |
| name=“nodeName” | 节点名称(在 ROS 网络拓扑中节点的名称) |
| args=“xxx xxx xxx” (可选) | 将参数传递给节点 |
| machine=“机器名” | 在指定机器上启动节点 |
| respawn=“true|false” (可选) | 如果节点退出，是否自动重启 |
| respawn_delay=" N" (可选) | 如果 respawn 为 true, 那么延迟 N 秒后启动节点 |
| required=“true|false” (可选) | 该节点是否必须，如果为 true,那么如果该节点退出，将杀死整个 roslaunch |
| ns=“xxx” (可选) | 在指定命名空间 xxx 中启动节点 |
| clear_params=“true|false” (可选) | 在启动前，删除节点的私有空间的所有参数 |
| output=“log|screen” (可选) | 日志发送目标，可以设置为 log 日志文件，或 screen 屏幕,默认是 log |
子集标签：
- env 环境变量设置
- remap 重映射节点名称
- rosparam 参数设置
- param 参数设置
代码示例：
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- <launch deprecated="此文件已经过时，不建议使用！"> -->
<!-- 启动的节点 -->
<!-- respawn="true" 节点关闭后自动重启 -->
<!-- respawn_delay="10" 在respawn设置为true后可以通过delay延时自动启动节点 -->
<!-- required="true" 节点退出后关闭整个roslaunch -->
<!-- 当上述三个在一行时，可能会出现错误提示The traceback for the exception was written to the log file -->
<!-- ns="hello"可以在指定命名空间启动节点 避免重名问题 -->
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen" />
<!-- 键盘控制节点 -->
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</launch>
2.3launch文件—include标签
属性：
-
file=“$(find 包名)/xxx/xxx.launch”
要包含的文件路径
-
ns=“xxx” (可选)
在指定命名空间导入文件
作用：
用于将其他xml 格式的 launch 文件导入到当前文件
子集标签：
- env 环境变量设置
- arg 将参数传递给被包含的文件
代码示例：
<launch>
<!-- 包含文件路径 $(find 功能包名)/xxx/yyy.launch -->
<include file="$(find launch01_basic)/launch/start_turtle.launch"/>
</launch>
2.4launch文件—remap标签
属性：
-
file=“$(find 包名)/xxx/xxx.launch”
要包含的文件路径
-
ns=“xxx” (可选)
在指定命名空间导入文件
作用：
用于话题重新命名
子集标签：
- 无
代码示例：
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- <launch deprecated="此文件已经过时，不建议使用！"> -->
<!-- 启动的节点 -->
<!-- respawn="true" 节点关闭后自动重启 -->
<!-- respawn_delay="10" 在respawn设置为true后可以通过delay延时自动启动节点 -->
<!-- required="true" 节点退出后关闭整个roslaunch -->
<!-- 当上述三个在一起时，会出现错误提示The traceback for the exception was written to the log file -->
<!-- ns="hello"可以在指定命名空间启动节点 避免重名问题 -->
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen" >
<remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>
</node>
<!-- 键盘控制节点 -->
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</launch>
代码实现功能：
ros自带键盘控制节点发送话题名称为/cmd_vel，而乌龟gui订阅的是/turtle1/cmd_vel，因为话题名称不一致，所以并不能直接用键盘控制节点控制乌龟gui，因此需要将生成乌龟gui的节点node标签重新定义一下话题名称即将/turtle1/cmd_vel改为/cmd_vel"；可以使用rostopic list查看当前话题通讯列表。
使用rqt_graph可以更清晰获取当前话题通讯情况
2.5launch文件—param标签
属性：
-
name=“命名空间/参数名”
参数名称，可以包含命名空间
-
value=“xxx” (可选)
定义参数值，如果此处省略，必须指定外部文件作为参数源
-
type=“str | int | double | bool | yaml” (可选)
指定参数类型，如果未指定，roslaunch 会尝试确定参数类型，规则如下:
- 如果包含 ‘.’ 的数字解析未浮点型，否则为整型
- “true” 和 “false” 是 bool 值(不区分大小写)
- 其他是字符串
作用：
应用于在参数服务器上设置参数，参数源可以在标签中用value定义，也可也使用外部文件加载，在node标签中时，相当于私有命名空间
子集标签：
- 无
代码示例：
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- <launch deprecated="此文件已经过时，不建议使用！"> -->
<!-- 启动的节点 -->
<!-- respawn="true" 节点关闭后自动重启 -->
<!-- respawn_delay="10" 在respawn设置为true后可以通过delay延时自动启动节点 -->
<!-- required="true" 节点退出后关闭整个roslaunch -->
<!-- 当上述三个在一起时，会出现错误提示The traceback for the exception was written to the log file -->
<!-- ns="hello"可以在指定命名空间启动节点 避免重名问题 -->
<!-- param标签 使用：向参数服务器设置参数 -->
<!-- param标签格式1 会在参数前私有命名，node节点名称 -->
<param name="param_A" type="int" value="100"/>
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen" >
<remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>
<!-- param标签格式2 launch目录下，node标签外 -->
<param name="param_B" type="double" value="3.14"/>
</node>
<!-- 键盘控制节点 -->
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</launch>
代码实现功能：
在param参数中设置参数，可以在rosparam list查看，通过rosparam get /xxx获取参数
2.6launch文件—rosparam标签
属性：
-
command=“load | dump | delete” (可选，默认 load)
加载、导出或删除参数
-
file=“$(find xxxxx)/xxx/yyy…”
加载或导出到的 yaml 文件
-
param=“参数名称”
-
ns=“命名空间” (可选)
作用：
从yaml文件导入参数，或者将参数导出倒yaml文件，也可也用于删除参数，如果在node标签下定义，则会被视为私有
子集标签：
- 无
代码示例：
start_turtle.launch
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- <launch deprecated="此文件已经过时，不建议使用！"> -->
<!-- 启动的节点 -->
<!-- respawn="true" 节点关闭后自动重启 -->
<!-- respawn_delay="10" 在respawn设置为true后可以通过delay延时自动启动节点 -->
<!-- required="true" 节点退出后关闭整个roslaunch -->
<!-- 当上述三个在一起时，会出现错误提示The traceback for the exception was written to the log file -->
<!-- ns="hello"可以在指定命名空间启动节点 避免重名问题 -->
<!-- param标签 使用：向参数服务器设置参数 -->
<!-- param标签格式1 launch目录下，node标签外 -->
<param name="param_A" type="int" value="100"/>
<!-- rosparam 使用：操作参数服务器数据 -->
<!-- rosparam格式1： launch 下，node 外 -->
<!-- 加载参数 -->
<rosparam command="load" file="$(find launch01_basic)/launch/params.yaml"/>
<!-- 导出参数 -->
<!-- <rosparam command="dump" file="$(find launch01_basic)/launch/params_out.yaml"/> -->
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen">
<remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>
<!-- param标签格式2 node标签内 会在参数前私有命名，node节点名称-->
<param name="param_B" type="double" value="3.14"/>
<!--rosparam格式2： node 内 -->
<rosparam command="load" file="$(find launch01_basic)/launch/params.yaml"/>
</node>
<!-- 键盘控制节点 -->
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</launch>
dump.launch
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<rosparam command="dump" file="$(find launch01_basic)/launch/params_out.yaml"/>
<!-- 删除参数 -->
<rosparam command="delete" param="bg_B"/>
</launch>
代码实现功能：
在param参数中用rosparam指令设置参数，可以在rosparam list查看，通过rosparam get /xxx获取参数
注意：
1.yaml文件中三原色设置时，冒号后面要加一个空格，否则会报错
2.rosparam 存在优先级，会先进行rosparam的运行，因此如果导出数据并非目标参数，可以设置另一个launch文件专门用于导出yaml文件
2.7launch文件—group标签(组)
属性：
-
ns=“名称空间” (可选)
-
clear_params=“true | false” (可选)
启动前，是否删除组名称空间的所有参数(慎用…此功能危险)
作用：
可以对节点分组，具有 ns 属性，可以让节点归属某个命名空间
子集标签：
- 除了launch 标签外的其他标签
代码示例：
turtles.launch
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- 同时启动两队乌龟GUI以及键盘控制节点 -->
<group ns="first">
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</group>
<group ns="second">
<node name="my_turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
<node name="my_key" pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" output="screen"/>
</group>
</launch>
代码实现功能：
分组后，虽然两个gui重名，但是不会发生后启动的一个把前一个程序停掉
2.8launch文件—arg标签
属性：
-
name=“参数名称”
-
default=“默认值” (可选)
-
value=“数值” (可选)
不可以与 default 并存
-
doc=“描述”
参数说明
作用：
用于动态传参，类似于函数的参数，可以增强launch文件的灵活性
子集标签：
- 无
代码示例：
turtles.launch
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<!-- 演示arg的使用，需要设置多个参数，参数使用的是同一个值（小车长度） -->
<!-- <param name="A" value="0.5"/>
<param name="B" value="0.5"/>
<param name="C" value="0.5"/> -->
<arg name="car_length" default="0.55"/>
<param name="A" value="$(arg car_length)"/>
<param name="B" value="$(arg car_length)"/>
<param name="C" value="$(arg car_length)"/>
</launch>
代码实现功能：
类似于声明一个全局变量并赋值，后续可以直接更改变量值，省去逐行修改的功夫
动态传参功能：
roslaunch launch01_basic arg.launch car_length:=0.6
3.ROS工作空间覆盖问题
尽量避免出现ROS工作空间覆盖的问题
**问题描述：**不同工作空间内，可能会存在功能包重名的情况，此时如果调用该名称功能包可能会出现调用错误路径功能包，调用时可能会出现混淆；
原因分析：ROS会解析隐藏文件夹.bashrc文件， 并生成 ROS包路径，路径信息将按照 .bashrc 中配置的工作空间顺序安排路径优先级，即最后一次配置的优先级最高，越向上的优先级越低，可以通过echo命令查看当前路径优先级，在前面的优先级高，程序调用时会优先使用。示例代码如下：
echo $ROS_PACKAGE_PATH
**结论：**功能包重名时，会存在调用的优先级，即最后配置的会优先执行，可以通过 ROS_PACKAGE_PATH 来查看
BUG 说明:
当在 .bashrc 文件中 source 多个工作空间后，可能出现的情况，在 ROS PACKAGE PATH 中只包含两个工作空间，可以删除自定义工作空间的 build 与 devel 目录，重新 catkin_make，然后重新载入 .bashrc 文件，问题解决
4.ROS节点名称重复
需要启动重名节点或者同一个节点启动多次时应该注意ROS节点名称重复问题
**概念：**命名空间就是为名称添加前缀，名称重映射是为名称起别名。这两种策略都可以解决节点重名问题，两种策略的实现途径有多种:
- rosrun 命令
- launch 文件
- 编码实现
以上三种途径都可以通过命名空间或名称重映射的方式，来避免节点重名，本节将对三者的使用逐一演示，三者要实现的需求类似。
4.1rosrun设置命名空间与重映射
4.1.1rosrun 设置命名空间
语法: rosrun 包名 节点名 __ns:=新名称
代码示例：
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=ergouzi
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=dagouzi
两个节点都可以正常运行；
4.1.2rosrun 名称重映射
语法: rosrun 包名 节点名 __name:=新名称
代码示例：
rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=daqiang
rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=xiaoqiang
两个节点都可以正常运行；
4.1.3rosrun 命名空间与名称重映射叠加使用
语法: rosrun 包名 节点名 __ns:=新名称 __name:=新名称
代码示例：
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=ergouzi __name:=daqiang
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=dagouzi __name:=xiaoqiang
两个节点都可以正常运行；
甚至可以直接用 rosrun turtlesim turtlesim_node /turtlesim_node:=daqiang 即/节点名称：=新名称
4.2launch文件设置命名空间与重映射
launch 文件的使用语法时，在 node 标签中有两个属性: name 和 ns，二者分别是用于实现名称重映射与命名空间设置的。使用launch文件设置命名空间与名称重映射也比较简单。
launch文件：
<?xml version="1.0"?>
<launch>
<node name="turtlesim" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
<!-- 名称重映射 -->
<node name="t1" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
<!-- 命名空间 -->
<node name="turtlesim" ns="ergouzi" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
<!-- 命名空间 + 名称重映射 -->
<node name="t2" ns="dagouzi" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" output="screen"/>
</launch>
在launch文件中的node标签中，name属性是必须存在的，ns命名空间是可选的；
运行结果：
rosnode list
/dagouzi/t2
/ergouzi/turtlesim
/rosout
/t1
/turtlesim
从这里也可看出node标签调用其实并不严格按照程序编写顺序执行；可能按照倒过来的调用顺序；
4.3编码设置命名空间与重映射
如果自定义节点实现，那么可以比较灵活的实现设置命名空间以及名称重映射；
4.3.1 C++ 实现:重映射
4.3.1.1名称别名设置
核心代码:ros::init(argc,argv,"zhangsan",ros::init_options::AnonymousName);
4.3.1.2执行
会在名称后面添加时间戳。
4.3.2 C++ 实现:命名空间
4.3.2.1命名空间设置
核心代码
std::map<std::string, std::string> map;
map["__ns"] = "xxxx";
ros::init(map,"wangqiang");
Copy
4.3.2.2执行效果
节点名称设置了命名空间。
5.ROS话题名称设置
在ROS中话题名称可能会出现重名的情况，当订阅的消息出现名称相同时，订阅方接收到不是需要的消息就可能会出现问题，导致节点运行异常；又或者想让两个本不通信的节点进行话题通信，因此需要修改话题为相同。
根据前缀不同，有全局、相对、和私有三种类型之分。
- 全局(参数名称直接参考ROS系统，与节点命名空间平级)
- 相对(参数名称参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
- 私有(参数名称参考节点名称，是节点名称的子级)
名称重映射是为名称起别名，为名称添加前缀，该实现比节点重名更复杂些，不单是使用命名空间作为前缀、还可以使用节点名称最为前缀。两种策略的实现途径有多种:
- rosrun 命令
- launch 文件
- 编码实现
本节将对三者的使用逐一演示，三者要实现的需求类似。
案例：
使用 ros-noetic-teleop-twist-keyboard 功能包控制乌龟显示GUI
5.1 rosrun 设置话题重映射
**语法：**rosrun名称重映射语法: rorun 包名 节点名 话题名:=新话题名称
5.1.1方案一：修改键盘控制节点发布话题名称
将 teleop_twist_keyboard 节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel
启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel
启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node
二者可以实现正常通信
5.1.2方案二：修改乌龟GUI节点的订阅话题名称
将乌龟显示节点的话题设置为 /cmd_vel
启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node /turtle1/cmd_vel:=/cmd_vel
二者可以实现正常通信
5.2 launch 文件设置话题重映射
**语法：**使用remap标签
<node pkg="xxx" type="xxx" name="xxx">
<remap from="原话题" to="新话题" />
</node>
5.2.1 方案一：将 teleop_twist_keyboard 节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel
<?xml version="1.0"?>
<!-- 执行键盘功能包直接控制小乌龟 -->
<launch>
<!-- 将乌龟的话题设置与键盘控制一致 -->
<node name="my_turtle" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" >
</node>
<!-- 将乌龟的话题设置与键盘控制一致 -->
<node name="key" pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py">
<remap from="/cmd_vel" to="/turtle1/cmd_vel"/>
</node>
</launch>
二者可以实现正常通信
5.2.2方案二：将乌龟显示节点的话题设置为 /cmd_vel
<?xml version="1.0"?>
<!-- 执行键盘功能包直接控制小乌龟 -->
<launch>
<!-- 将乌龟的话题设置与键盘控制一致 -->
<node name="my_turtle" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" >
<remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>
</node>
<node name="key" pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py"/>
<!-- 将乌龟的话题设置与键盘控制一致 -->
</launch>
二者可以实现正常通信
5.3编码设置话题名称
话题的名称与节点的命名空间、节点的名称是有一定关系的，话题名称大致可以分为三种类型:
- 全局(话题参考ROS系统，与节点命名空间平级)
- 相对(话题参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
- 私有(话题参考节点名称，是节点名称的子级)
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2SKGiOC6-1667583256847)(C:\Users\昊天\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1667384023357.png)]
编码演示具体关系 ：
流程：
5.3.1 全局名称 C++实现
**格式:**以/开头的名称，和节点名称无关
比如:/xxx/yyy/zzz
示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter",1000);
结果1:/chatter
示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter/money",1000);
结果2:/chatter/money
代码示例：
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
/**
* @brief 需求：演示不同类型的话题名称设置
* 设置话题名称以及命名空间
*
*
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
ros::init(argc, argv, "hello");
ros::NodeHandle nh;
//核心：设置不同类型的话题
// 1.全局 --- 话题名称需要以 / 开头(也可以设置自己的命名空间)，此时话题名称与节点(命名空间以及名称)没有任何关系
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",1000);
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yyy/chatter", 1000);
// 2.相对
// 3.私有
while (ros::ok())
{
}
return 0;
}
5.3.2 相对名称 C++实现
**格式:**非/开头的名称,参考命名空间(与节点名称平级)来确定话题名称
示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter",1000);
结果1:xxx/chatter
示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter/money",1000);
结果2:xxx/chatter/money
代码示例：
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
/**
* @brief 需求：演示不同类型的话题名称设置
* 设置话题名称以及命名空间
*
*
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
ros::init(argc, argv, "hello");
ros::NodeHandle nh;
//核心：设置不同类型的话题
// 1.全局 --- 话题名称需要以 / 开头(也可以设置自己的命名空间)，此时话题名称与节点(命名空间以及名称)没有任何关系
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",1000);
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yyy/chatter", 1000);
// 2.相对 --- 非 / 开头 相对的会把话题后缀到命名空间后方，与命名空间同级
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("yyy/chatter", 1000);
// 3.私有
while (ros::ok())
{
}
return 0;
}
5.3.3 私有名称C++
**格式:**以~开头的名称
示例1:
ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter",1000);
结果1:/xxx/hello/chatter
示例2:
ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter/money",1000);
结果2:/xxx/hello/chatter/money
PS:当使用~,而话题名称有时/开头时，那么话题名称是绝对的
示例3:
ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter/money",1000);
结果3:/chatter/money
代码示例：
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
/**
* @brief 需求：演示不同类型的话题名称设置
* 设置话题名称以及命名空间
*
*
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
ros::init(argc, argv, "hello");
// ros::NodeHandle nh;
//核心：设置不同类型的话题
// 1.全局 --- 话题名称需要以 / 开头(也可以设置自己的命名空间)，此时话题名称与节点(命名空间以及名称)没有任何关系
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",1000);
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yyy/chatter", 1000);
// 2.相对 --- 非 / 开头 相对的会把话题后缀到命名空间后方，与命名空间同级
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("yyy/chatter", 1000);
// 3.私有--- 需要创建特定句柄 NodeHandle nh(~);
ros::NodeHandle nh("~");
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
// ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("yyy/chatter", 1000);
//注意：如果私有的NH创建的话题以 / 开通(全局话题) 生成的话题就是全局话题而非私有话题
//全局话题优先级更高
ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/yyy/chatter", 1000);//私有句柄 话题名称变全局名称时 变成全局话题，因为全局话题优先级最高
while (ros::ok())
{
}
return 0;
}
6.ROS话题名称设置
在ROS中节点名称话题名称可能出现重名的情况，同理参数名称也可能重名。 但是参数重名并没有名称重映射的操作，为了避免重名，使用为参数加前缀的方式，类似于前一节话题名称的全局、相对、和私有三种方式；
- 全局(参数名称直接参考ROS系统，与节点命名空间平级)
- 相对(参数名称参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
- 私有(参数名称参考节点名称，是节点名称的子级)
设置参数的方式也有三种:
- rosrun 命令
- launch 文件
- 编码实现
6.1 rosrun 设置参数
rosrun在启动节点时，可以设置参数：
**语法：**rosrun 功能包包名 节点名称 _参数名：=参数值
1.设置参数
rosrun turtlesim turtlesim_node _radius:=3.56
2.运行
rosparam list查看节点信息,显示结果:
/rosdistro
/roslaunch/uris/host_wht_vpc__35637
/rosversion
/run_id
/turtlesim/background_b
/turtlesim/background_g
/turtlesim/background_r
/turtlesim/radius
结果显示，参数A前缀节点名称，也就是说rosrun执行设置参数参数名使用的是私有模式
6.2 launch 设置参数
通过 launch 文件设置参数的方式前面已经介绍过了，可以在 node 标签外，或 node 标签中通过 param 或 rosparam 来设置参数。在 node 标签外设置的参数是全局性质的，参考的是 / ，在 node 标签中设置的参数是私有性质的，参考的是 /命名空间/节点名称。
1.设置参数
以 param 标签为例，设置参数
<!-- 设置参数 -->
<launch>
<!-- 格式1：全局 -->
<param name="radius" value="0.2"/>
<node name="my_turtle" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" ns="xxx">
<!-- 格式2：私有 -->
<param name="radius" value="0.08"/>
</node>
</launch>
2.运行
rosparam list查看节点信息,显示结果:
/radius
/rosdistro
/roslaunch/uris/host_wht_vpc__45767
/rosversion
/run_id
/xxx/my_turtle/background_b
/xxx/my_turtle/background_g
/xxx/my_turtle/background_r
/xxx/my_turtle/radius
运行结果与预期一致。
6.3编码设置参数
编码的方式可以更方便的设置:全局、相对与私有参数。
6.3.1ros::param设置参数
设置参数调用API是ros::param::set，该函数中，参数1传入参数名称，参数2是传入参数值，参数1中参数名称设置时，如果以 / 开头，那么就是全局参数，如果以 ~ 开头，那么就是私有参数，既不以 / 也不以 ~ 开头，那么就是相对参数。
代码示例 ：
#include <ros/ros.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
ros::init(argc, argv, "hello");
ros::NodeHandle nh;
/*
使用ros：：param来设置参数
*/
//全局,和命名空间以及节点名称无关
ros::param::set("/radiusA", 100);
//相对,参考命名空间
ros::param::set("radiusB", 100);
//私有,参考命名空间与节点名称
ros::param::set("~radiusC", 100);
return 0;
}
运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 yyy，使用 rosparam list 查看:
/radiusA
/rosdistro
/roslaunch/uris/host_wht_vpc__46715
/rosversion
/run_id
/xxx/hello/radiusC
/xxx/radiusB
6.3.2ros::NodeHandle设置参数
设置参数时，首先需要创建 NodeHandle 对象，然后调用该对象的 setParam 函数，该函数参数1为参数名，参数2为要设置的参数值，如果参数名以 / 开头，那么就是全局参数，如果参数名不以 / 开头，那么，该参数是相对参数还是私有参数与NodeHandle 对象有关，如果NodeHandle 对象创建时如果是调用的默认的无参构造，那么该参数是相对参数，如果NodeHandle 对象创建时是使用: ros::NodeHandle nh(“~”)，那么该参数就是私有参数。代码示例:
#include <ros/ros.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
ros::init(argc, argv, "hello");
ros::NodeHandle nh;
/*
使用ros：：param来设置参数
*/
//全局,和命名空间以及节点名称无关
ros::param::set("/radiusA", 100);
//相对,参考命名空间
ros::param::set("radiusB", 100);
//私有,参考命名空间与节点名称
ros::param::set("~radiusC", 100);
/*
使用NodeHandle来设置参数
*/
//全局,和命名空间以及节点名称无关
nh.setParam("/radius_nh_A", 100);
//相对,参考命名空间
nh.setParam("radius_nh_B", 100);
//私有,参考命名空间与节点名称
ros::NodeHandle nh_private("~");
nh_private.setParam("radius_nh_C", 100);
return 0;
}
运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 yyy，使用 rosparam list 查看:
/radiusA
/radius_nh_A
/rosdistro
/roslaunch/uris/host_wht_vpc__36311
/rosversion
/run_id
/yyy/hello/radiusC
/yyy/hello/radius_nh_C
/yyy/radiusB
/yyy/radius_nh_B
**注意：**如果出现参数异常，可以刷新一次roscore，然后重新运行rosparam list刷新显示；
7.ROS分布式通信
ROS是一个分布式计算环境。一个运行中的ROS系统可以包含分布在多台计算机上多个节点。根据系统的配置方式，任何节点可能随时需要与任何其他节点进行通信。
因此，ROS对网络配置有某些要求：
- 所有端口上的所有机器之间必须有完整的双向连接。
- 每台计算机必须通过所有其他计算机都可以解析的名称来公告自己。
实现
1.准备
先要保证不同计算机处于同一网络中，最好分别设置固定IP，如果为虚拟机，需要将网络适配器改为桥接模式；
2.配置文件修改
分别修改不同计算机的 /etc/hosts 文件，在该文件中加入对方的IP地址和计算机名:
主机端:
从机的IP 从机计算机名
从机端:
主机的IP 主机计算机名
设置完毕，可以通过 ping 命令测试网络通信是否正常。
IP地址查看名: ifconfig
计算机名称查看: hostname
3.配置主机IP
配置主机的 IP 地址
~/.bashrc 追加
export ROS_MASTER_URI=http://主机IP:11311
export ROS_HOSTNAME=主机IP
4.配置从机IP
配置从机的 IP 地址，从机可以有多台，每台都做如下设置:
~/.bashrc 追加
export ROS_MASTER_URI=http://主机IP:11311
export ROS_HOSTNAME=从机IP
4.配置从机IP
配置从机的 IP 地址，从机可以有多台，每台都做如下设置:
~/.bashrc 追加
export ROS_MASTER_URI=http://主机IP:11311
export ROS_HOSTNAME=从机IP
测试
1.主机启动 roscore(必须)
2.主机启动订阅节点，从机启动发布节点，测试通信是否正常
3.反向测试，主机启动发布节点，从机启动订阅节点，测试通信是否正常