ROS学习笔记(一)：自己动手写一个ROS程序

ROS学习笔记(一)：自己动手写一个ROS程序

创建一个工作区（workspace）

工作区可以作为一个独立的项目进行编译，存放ROS程序的源文件、编译文件和执行文件。建立工作区的方法如下：

 

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1. $ mkdir -p ~/catkin_ws/src  
2. $ cd ~/catkin_ws/src  
3. $ catkin_init_workspace  

虽然这时候工作区是空的，但是我们依然可以进行编译：

 

 

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1. $ cd ~/catkin_ws/  
2. $ catkin_make  

 

这时候，会在当前文件夹下生成devel，build这两个子文件夹，在devel文件夹下能看到几个setup.*sh文件。

接下来把工作区在bash中注册

 

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1. $ source devel/setup.bash  

要验证是否已经在bash中注册可以使用如下命令：

 

 

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1. $ echo $ROS_PACKAGE_PATH  
2. /home/youruser/catkin_ws/src:/opt/ros/indigo/share:/opt/ros/indigo/stacks  

如果能看到自己工作区的文件路径就说明已经成功了。

 

创建一个ROS工程包（Package）

在一个工作区内，可能会包含多个ROS工程包。而最基本ROS工程包中会包括CmakeLists.txt和Package.xml这两个文件，其中Package.xml中主要包含本项目信息和各种依赖（depends），而CmakeLists.txt中包含了如何编译和安装代码的信息。

 

首先切换到工作区：

 

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1. $ cd ~/catkin_ws/src  

现在可以使用catkin_create_pkg命令去创建一个叫beginner_tutorials的包，这个包依靠std_msgs、roscpp、rospy。

 

 

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1. $ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp  

接下来在工作区编译这个工程包。

 

 

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1. $ cd ~/catkin_ws  
2. $ catkin_make  

 

一个简单的发布（Publisher）、订阅(Subscriber)程序

 

写一个发布（Publisher）节点

节点（node）是连接到ROS网络中可执行的基本单元。我们在这创建一个发布者---“talker”节点，这个节点持续对外发布消息。

首先我们要把目录切换到我们的beginner_tutorials工程包中

 

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1. $ cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials  

因为我们已经编译过这个工程包了，所以会在beginner_tutorials文件夹下看到CmakeList.txt、package.xml文件和include、src这两个目录。接下来进入src子目录

 

 

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1. $ cd src  

在src目录中创建一个talker.cpp文件，里面的内容如下：

 

 

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1. #include "ros/ros.h"  
2. #include "std_msgs/String.h"  
3.   
4. #include   
5. int main(int argc, char **argv)  
6. {  
7.   /** 
8.    * The ros::init() function needs to see argc and argv so that it can perform 
9.    * any ROS arguments and name remapping that were provided at the command line. For programmatic 
10.    * remappings you can use a different version of init() which takes remappings 
11.    * directly, but for most command-line programs, passing argc and argv is the easiest 
12.    * way to do it.  The third argument to init() is the name of the node. 
13.    * 
14.    * You must call one of the versions of ros::init() before using any other 
15.    * part of the ROS system. 
16.    */  
17.   ros::init(argc, argv, "talker");  
18.   
19.   /** 
20.    * NodeHandle is the main access point to communications with the ROS system. 
21.    * The first NodeHandle constructed will fully initialize this node, and the last 
22.    * NodeHandle destructed will close down the node. 
23.    */  
24.   ros::NodeHandle n;  
25.   
26.   /** 
27.    * The advertise() function is how you tell ROS that you want to 
28.    * publish on a given topic name. This invokes a call to the ROS 
29.    * master node, which keeps a registry of who is publishing and who 
30.    * is subscribing. After this advertise() call is made, the master 
31.    * node will notify anyone who is trying to subscribe to this topic name, 
32.    * and they will in turn negotiate a peer-to-peer connection with this 
33.    * node.  advertise() returns a Publisher object which allows you to 
34.    * publish messages on that topic through a call to publish().  Once 
35.    * all copies of the returned Publisher object are destroyed, the topic 
36.    * will be automatically unadvertised. 
37.    * 
38.    * The second parameter to advertise() is the size of the message queue 
39.    * used for publishing messages.  If messages are published more quickly 
40.    * than we can send them, the number here specifies how many messages to 
41.    * buffer up before throwing some away. 
42.    */  
43.   ros::Publisher chatter_pub = n.advertise("chatter", 1000);  
44.   
45.   ros::Rate loop_rate(10);  
46.   
47.   /** 
48.    * A count of how many messages we have sent. This is used to create 
49.    * a unique string for each message. 
50.    */  
51.   int count = 0;  
52.   while (ros::ok())  
53.   {  
54.     /** 
55.      * This is a message object. You stuff it with data, and then publish it. 
56.      */  
57.     std_msgs::String msg;  
58.   
59.     std::stringstream ss;  
60.     ss << "hello world " << count;  
61.     msg.data = ss.str();  
62.   
63.     ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());  
64.   
65.     /** 
66.      * The publish() function is how you send messages. The parameter 
67.      * is the message object. The type of this object must agree with the type 
68.      * given as a template parameter to the advertise<>() call, as was done 
69.      * in the constructor above. 
70.      */  
71.     chatter_pub.publish(msg);  
72.   
73.     ros::spinOnce();  
74.   
75.     loop_rate.sleep();  
76.     ++count;  
77.   }  
78.   
79.   
80.   return 0;  
81. }  

 

写一个订阅（Subscriber）节点

还是在src目录下，创建一个listener.cpp文件。内容如下：

 

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1. #include "ros/ros.h"  
2. #include "std_msgs/String.h"  
3.   
4. /** 
5.  * This tutorial demonstrates simple receipt of messages over the ROS system. 
6.  */  
7. void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)  
8. {  
9.   ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());  
10. }  
11.   
12. int main(int argc, char **argv)  
13. {  
14.   /** 
15.    * The ros::init() function needs to see argc and argv so that it can perform 
16.    * any ROS arguments and name remapping that were provided at the command line. For programmatic 
17.    * remappings you can use a different version of init() which takes remappings 
18.    * directly, but for most command-line programs, passing argc and argv is the easiest 
19.    * way to do it.  The third argument to init() is the name of the node. 
20.    * 
21.    * You must call one of the versions of ros::init() before using any other 
22.    * part of the ROS system. 
23.    */  
24.   ros::init(argc, argv, "listener");  
25.   
26.   /** 
27.    * NodeHandle is the main access point to communications with the ROS system. 
28.    * The first NodeHandle constructed will fully initialize this node, and the last 
29.    * NodeHandle destructed will close down the node. 
30.    */  
31.   ros::NodeHandle n;  
32.   
33.   /** 
34.    * The subscribe() call is how you tell ROS that you want to receive messages 
35.    * on a given topic.  This invokes a call to the ROS 
36.    * master node, which keeps a registry of who is publishing and who 
37.    * is subscribing.  Messages are passed to a callback function, here 
38.    * called chatterCallback.  subscribe() returns a Subscriber object that you 
39.    * must hold on to until you want to unsubscribe.  When all copies of the Subscriber 
40.    * object go out of scope, this callback will automatically be unsubscribed from 
41.    * this topic. 
42.    * 
43.    * The second parameter to the subscribe() function is the size of the message 
44.    * queue.  If messages are arriving faster than they are being processed, this 
45.    * is the number of messages that will be buffered up before beginning to throw 
46.    * away the oldest ones. 
47.    */  
48.   ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);  
49.   
50.   /** 
51.    * ros::spin() will enter a loop, pumping callbacks.  With this version, all 
52.    * callbacks will be called from within this thread (the main one).  ros::spin() 
53.    * will exit when Ctrl-C is pressed, or the node is shutdown by the master. 
54.    */  
55.   ros::spin();  
56.   
57.   return 0;  
58. }  

编译创建的节点
在编译我们创建的节点之前，我们还需要编辑Cmakelist.txt文件（注意：是beginner_tutorials项目包下的CMakelist文件），告诉编辑器我们需要编辑什么文件，需要什么依赖。

 

 

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1. $ gedit CMakeLists.txt  

在文件末尾添加如下语句：

 

 

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1. include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})  
2.   
3. add_executable(talker src/talker.cpp)  
4. target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})  
5. add_dependencies(talker beginner_tutorials_generate_messages_cpp)  
6.   
7. add_executable(listener src/listener.cpp)  
8. target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})  
9. add_dependencies(listener beginner_tutorials_generate_messages_cpp)  

将目录切换到工作区目录，并执行catkin_make运行命令：

 

 

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1. $ cd ~/catkin_ws  
2. $ catkin_make  

不出意外的话，会出现如下界面：

 

至此，程序已经创建完成，而接下来我们要检查一下我们创建的程序是否正确。

测试程序的正确性

首先，我们得要启动ROS核心程序roscore。

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1. $ roscore  

在使用我们的程序之前，需要先把程序注册[plain] view plain copy

 

1. $ cd ~/catkin_ws  
2. $ source ./devel/setup.bash  

运行talker节点：[plain] view plain copy

 

1. $ rosrun beginner_tutorials talker   

这时候会看到如下信息：[plain] view plain copy

 

1. [INFO] [WallTime: 1314931831.774057] hello world 1314931831.77  
2. [INFO] [WallTime: 1314931832.775497] hello world 1314931832.77  
3. [INFO] [WallTime: 1314931833.778937] hello world 1314931833.78  
4. [INFO] [WallTime: 1314931834.782059] hello world 1314931834.78  
5. [INFO] [WallTime: 1314931835.784853] hello world 1314931835.78  
6. [INFO] [WallTime: 1314931836.788106] hello world 1314931836.79  

这就表示发布（Publisher）节点已经正确的运行了。

接下来运行listener节点：

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1. $ rosrun beginner_tutorials listener  

这时候会看到如下信息：[plain] view plain copy

 

1. [INFO] [WallTime: 1314931969.258941] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931969.26  
2. [INFO] [WallTime: 1314931970.262246] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931970.26  
3. [INFO] [WallTime: 1314931971.266348] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931971.26  
4. [INFO] [WallTime: 1314931972.270429] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931972.27  
5. [INFO] [WallTime: 1314931973.274382] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931973.27  
6. [INFO] [WallTime: 1314931974.277694] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931974.28  
7. [INFO] [WallTime: 1314931975.283708] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931975.28  

这说明订阅节点（listener）已经成功的接收到了发布节点（talker）发布的信息。至此，整个程序结束！

posted @ 2018-04-11 16:20 #Cloud 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏