[Tutorial de ROS] Sistema de archivos e infraestructura de ROS

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1. Directorio del espacio de trabajo

WorkSpace --- 自定义的工作空间

    |--- build：编译空间，用于存放CMake和catkin的缓存信息、配置信息和其他中间文件。

    |--- devel：开发空间，用于存放编译后生成的目标文件，包括头文件、动态&静态链接库、可执行文件等。

    |--- src：源码

        |-- package：功能包(ROS基本单元)包含多个节点、库与配置文件，包名所有字母小写，只能由字母、数字与下划线组成

            |-- CMakeLists.txt：配置编译规则，比如源文件、依赖项、目标文件

            |-- package.xml：包信息，比如:包名、版本、作者、依赖项...(以前版本是 manifest.xml)

            |-- scripts：存储python文件

            |-- src：存储C++源文件

            |-- include：头文件

            |-- msg：消息通信格式文件

            |-- srv：服务通信格式文件

            |-- action：动作格式文件

            |-- launch：可一次性运行多个节点 

            |-- config：配置信息

            |-- CMakeLists.txt：编译的基本配置

1.1 paquete.xml

• formato fijo

​<?xml version="1.0"?>
<!-- 格式: 以前是 1，推荐使用格式 2 -->
<package format="2">
  <!-- 包名 -->
  <name><the name of package></name>
  <!-- 版本 -->
  <version>0.0.0</version>
  <!-- 描述信息 -->
  <description>The <the name of package> package</description>

  <!-- One maintainer tag required, multiple allowed, one person per tag -->
  <!-- Example:  -->
  <!-- <maintainer email="[email protected]">Jane Doe</maintainer> -->
  <!-- 维护人员 -->
  <maintainer email="*">XXX</maintainer>


  <!-- One license tag required, multiple allowed, one license per tag -->
  <!-- Commonly used license strings: -->
  <!--   BSD, MIT, Boost Software License, GPLv2, GPLv3, LGPLv2.1, LGPLv3 -->
  <!-- 许可证信息，ROS核心组件默认 BSD -->
  <license>TODO</license>


  <!-- Url tags are optional, but multiple are allowed, one per tag -->
  <!-- Optional attribute type can be: website, bugtracker, or repository -->
  <!-- Example: -->
  <!-- <url type="website">http://wiki.ros.org/demo01_hello_vscode</url> -->


  <!-- Author tags are optional, multiple are allowed, one per tag -->
  <!-- Authors do not have to be maintainers, but could be -->
  <!-- Example: -->
  <!-- <author email="[email protected]">Jane Doe</author> -->


  <!-- The *depend tags are used to specify dependencies -->
  <!-- Dependencies can be catkin packages or system dependencies -->
  <!-- Examples: -->
  <!-- Use depend as a shortcut for packages that are both build and exec dependencies -->
  <!--   <depend>roscpp</depend> -->
  <!--   Note that this is equivalent to the following: -->
  <!--   <build_depend>roscpp</build_depend> -->
  <!--   <exec_depend>roscpp</exec_depend> -->
  <!-- Use build_depend for packages you need at compile time: -->
  <!--   <build_depend>message_generation</build_depend> -->
  <!-- Use build_export_depend for packages you need in order to build against this package: -->
  <!--   <build_export_depend>message_generation</build_export_depend> -->
  <!-- Use buildtool_depend for build tool packages: -->
  <!--   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> -->
  <!-- Use exec_depend for packages you need at runtime: -->
  <!--   <exec_depend>message_runtime</exec_depend> -->
  <!-- Use test_depend for packages you need only for testing: -->
  <!--   <test_depend>gtest</test_depend> -->
  <!-- Use doc_depend for packages you need only for building documentation: -->
  <!--   <doc_depend>doxygen</doc_depend> -->
  <!-- 依赖的构建工具，这是必须的 -->
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>

  <!-- 指定构建此软件包所需的软件包 -->
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>

  <!-- 指定根据这个包构建库所需要的包 -->
  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>rospy</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>

  <!-- 运行该程序包中的代码所需的程序包 -->  
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>rospy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>


  <!-- The export tag contains other, unspecified, tags -->
  <export>
    <!-- Other tools can request additional information be placed here -->

  </export>
</package>

2. Cómo iniciar el nodo

2.1 Comience uno a la vez

rosrun <the name of package> <the name of executable file>

• Archivo ejecutable: para lenguaje C, este archivo es el archivo ejecutable generado por add_executable en CMakeLists.txt; para Python, este archivo es el archivo señalado por catkin_install_python en CMakeLists.txt.

Sintaxis correspondiente:

add_executable(<the name of executable file>
               src/<the name of the source>.cpp
              )
catkin_install_python(PROGRAMS scripts/<the name of the source>.py
                      DESTINATION ${
    
    CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
                     )

2.2 Iniciar múltiples a la vez

Si desea iniciar varios nodos en un paquete a la vez, en lugar de ingresar el comando rosrun línea por línea...

• Necesitamos un archivo de inicio, su formato fijo es así:

<launch>
    <node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
</launch>

• nodo: un nodo incluido
• paquete: paquete de funciones
• tipo: el archivo de nodo que se ejecutará
• nombre: Nombre el nodo
• salida: establece el objetivo de salida del registro

Luego, escribe en la terminal:

roslaunch <the name of package> <the name of launch file>

3. Comandos comunes de ROS

3.1 aumento

Cree un nuevo paquete de funciones ROS:

catkin_create_pkg 自定义包名 依赖包

3.2 Verificar

Enumere todos los paquetes de funciones:

rospack list

Encuentre si existe un determinado paquete de funciones y devuelva la ruta de instalación si existe:

rospack find 包名

3.3 Ejecución

3.3.1 Cargar variables de entorno

Primero ingrese al directorio de trabajo, luego:

source ./devel/setup.bash

3.3.2 Nodos en ejecución

roscore: una colección de nodos y programas de requisitos previos del sistema para ROS que deben ejecutar roscore para que los nodos de ROS se comuniquen. Abra una nueva terminal y escriba :

roscore #用法一
roscore -p xxxx #用法二，指定端口号

Roscore comenzará:

• maestro rosa
• servidor de parámetros ros
• nodo de registro rosout

3.4 Ver gráfico de cálculo

Con el nodo en ejecución , ingrese en la terminal:

rosrun rqt_graph rqt_graph

4. Cree paquetes de funciones

4.1 Seleccionar directorio de trabajo

Primero, elija una ruta como directorio de trabajo. Aquí elegí la siguiente ruta como directorio de trabajo.

4.2 Crear directorio de paquete de funciones

mkdir src

Luego, en el directorio del espacio de trabajo :

catkin_make

Habrá un archivo CMakeLists.txt bloqueado adicional en el directorio src, no se preocupe.

4.3 Crear paquete de funciones

Primero ingrese al directorio src

cd src

Luego use las instrucciones proporcionadas por ROS para crear directamente el paquete de funciones:

catkin_create_pkg <the name of your package> roscpp rospy std_msgs message_generatio

roscpp, rospy, std_msgs y message_generatio son las dependencias que necesitas. Puedes decidir libremente qué dependencias quieres.