https://blog.csdn.net/wendox/article/details/53518506
ROS 开发环境简介
首先考虑几个问题？
做实验的时候，如果想要把图像数据和处理之后的图像的数据保存下来，怎么办？你马上想到可以这样
imwrite("xx",xx);- 1
可是这样，会加重图像读取线程的负担。另外 如果同时想记录传感器的数据，GPS的数据怎么办，你马上想到可以这样
ofstream fps("xx.txt")- 1
又如果想要同时记录他们的采集的时间呢？这个怎么办呢？又如果想要从机器人上实时传输图像到PC上要查看，怎么办？你会想到几种方法。
- socket(TCP/IP)
- Remote Desktop+ Screen recorder
这样感觉还挺麻烦的有没有简单一点的方法，或者说有没有一种好用的tool帮我们完成这样一件事。这里我们介绍机器人中应用十分广泛的一种开发工具-ROS。
Why ROS?
- Powerful tools. (rqt, rosbag, roslaunch).
- Run a code in mutli robots
- Support SSH
- Support OpenCV
- Support Python
- Rich driver packages of robots.(Cameras, LINDA, sensors)
- Support many Robots.(DJI, PR2, turtle bot…)
- Open source
那么ROS是什么，为什么他明明只是一个linux中软件，却叫做OS。
ROS的核心
我们说一个简单的操作系统，比如ucos，不考虑文件系统和驱动等等，那么他只有一组线程（进程）管理的代码，其实最早linux发布的时候也只是一个kernel，主要的功能还是进程管理、内存管理。
ROS node
ROS的核心其实进程管理的工具（只不多底层的API是直接调用linux的函数而不是自己做的），因为每个进程在ROS中是一个节点，我们可以很直观的看到进程之间的通信（msg，service），所以理解ROS node就知道为什么ros中具备的其他的功能，因为大部分功能都是围绕这个ros node来的。我们写出来的代码在ros中回编译成一个个节点，运行的时候也是以节点的形式出现。
那么从这个角度上，ROS把自己叫做一个操作系统还是没有问题的。
ROS MSG
ROS msg是node之间单向通信使用的工具，它类似于微信中公众号的形式，谁订阅这个消息就可以看到那些文章。
ROS service
ROS service是一种双向通信机制，就像微信的talk，是点对点的。关于ROS更详细的可以看见ROS 介绍
ROS的位置
| GUI | 三维可视化 |
|---|---|
| Developer’s code | SLAM/VO |
| ROS/OpenCV/Cuda | g2o/Eigen/sophus |
| Linux/CMake/GCC | Linux/CMake/GCC |
| driver/Hardware | driver/Camera/IMU |
Install
- Ubuntu
- 虚拟机，优点是好装好卸，缺点是卡，驱动非常非常不完善
- double os，优点是快，支持各种硬件。
- Software
Ubuntu能够广泛流行的很大原因，就是因为APT系统，装软件十分方便（apt-get install 对比windows就知道了），然后呢ROS对于APT的支持也是相当的好，各种package(无论是驱动，可视化包，算法包)都可以做到直接apt-get。
sudo apt-get install xxx- 1
- ROS
sudo apt-get install ros-indigo-desktop- 1
推荐使用indigo版本的，因为这个是比较稳定的版本，支持的各种包最丰富，用的最广泛。详细的安装方法见
wiki
其他
再看开头那几个问题
1. 做实验的时候，如果想要把图像数据和处理之后的图像的数据保存下来，怎么办？
2. 如果同时想记录传感器的数据，GPS的数据怎么办，
3. 如果想要同时记录他们的采集的时间呢？
这些问题都可以使用一个rosbag的工具搞定，rosbag记录了所有发布的消息，以及消息对应的time stamp。
rosbag record -a- 1
- 如果想要从机器人上实时传输图像到PC上要查看，怎么办？
rosmsg publish /image- 1
直接发布消息就行，是不是很神奇，因为ROS可以实现多个机器人运行同一个ROS core，这样呢，我们在Robot上看到的或者自己发布各种广播，在PC上一样可以看到（这个原理上就是ROS对SSH的封装）。使用roslauch可以同时启动多个机器人的多个代码。比方说，一边是飞机，一边是PC，飞机上跑的代码是定位导航、飞机控制的代码，PC上跑的代码是可视化图像，路径规划、全局地图等等，使用一个launch文件可以搞定他们的启动。
开发环境
Why CMake && catkin
- CMake是ROS的编译环境，装过OpenCV的人都知道，CMake其实使用种配置工具，它能够生成各种用于编译的配置文件，比方说gcc的MakeFile, VS的工程文件等等。
- CMake的语法远远要比autoconfig（这时linux以前常用的一种编译配置工具）简单，那么由于CMake的盛行，大部分开源软件包都会支持CMake，当然包括CMake。
linux Cmake构建工具
为什么要使用CMake呢？
在一个大的项目中，有很多源文件和头文件，需要对他们分别编译，然后可能链接到一些库文件，这时候gcc的指令会变得很长，写起来太麻烦。因此人们使用一个MakeFile文件来专门指定这些东西是怎么编译链接的。但是直接使用MakeFile文件，这里边的语法规则还是有点复杂，所以在MakeFile之上，人们又做了一个自动生成的工具叫做CMake，CMake程序执行的时候，读入一个CMakeList.txt文件，之后会生成MakeFile文件，然后编译链接，构建整个项目。因此一般的顺序是执行
1. cmake
2. make
好吧，先这样举个例子吧，写代码像做菜，可以煮，然后还可以烤，蒸等等。
那么一定会用一些工具，有些比较全套的厨房什么都有，就像饭店的厨房，从原材料，到各种调料，各种锅都是齐全的，而且自动化程度很高，基本上有了原材料，按一下按钮，等着菜自己做好。还有一个不太完整，就像寝室里只有一个电锅，自己还得配一下别的东西锅碗，买点菜，买点酱油啊等等。他们用的原料是一样的，都能做出饭来，不过用的工具不一样。
visual studio。这个软件包含了整个构建系统，注意构建这词表示从源代码一直编译到可以运行的程序，也就是从生米到熟饭的过程。一个典型的c++构建系统必然包含一个c++的编译器 连接器，这些是必须的。还有一个调试用比如调试器，工程管理的，还有就是便于代码开发的工具，他本质上是一个编辑器，就是能够把代码敲到文件里边去。
上边是vs的情况，那么在linux中，也有这样的一个开发环境，当然用的更多的不是这样的开发环境，而是用了一系列小工具完成整个构建链条。这其中包括编译器g++、gcc，连接器link，调试器gdb，工程管理cmake，MakeFile。零零碎碎各种东西加在一起可以完成vs的功能。
好吧说到这里，干脆多说一些，了解就行。
Linux中流行的的自动化工程管理工具有两种，一种就是鼎鼎大名的CMake，它支持了大部分流行开源代码，写起来语法非常简单，这就是为什么我们会用他。流行常用的代码如OpenCV,eigen，caffe。他是ROS的构建工具中一环，使用ROS一定要学会使用CMake，各种SLAM代码都是使用CMake编译的，SLAM代码一般是C++实现的。
另外一个是autoconfig系统，这个系统相对CMake来说，就麻烦了一些，是比较老的工具了，逐渐被淘汰。
catkin是使用最广泛的ros package管理工具，它的好处不多说了，谁用谁知道。
IDE
- kdevelop(c++)(apt get install)(推荐)，因为这个里边支持CMake比较好，调试比较方便。
- pycharm(Python)。推荐，可以任意设断点调试。
- code blocks(c++)
- qt Creator(GUI/c++)
相机、嵌入式等及驱动
Some Books
- ROS By Example
- Learning ROS for Robotics Programming
- 机器人操作系统（ROS）浅析
- CMake 实践
- 鳥哥的 Linux 私房菜