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Hello_ROS.md

File metadata and controls

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Hello ROS！

此tutorial 基于ubuntu 20.04 ros noetic。在 ros1 的众多版本中，推荐使用 noetic，因为 noetic 是 ros1 的最后一个版本，性能最稳定，可以认为noetic就是ros1的完全体。

此tutorial中的ROS1相关文档中，不介绍具体的代码实现。

ROS 官网

ROS wiki

ROS packages 官方指南，在这里查找ROS提供的包的详细信息

EthZ ROS课程网站 / 广东工业大学 EthZ ROS课中文翻讲

ROS 安装

安装过程无非是添加ros的apt软件源，然后通过sudo apt install ros-<ros-distro>-<package>下载对应ubuntu发行版的ros版本的packages

ros1推荐使用noetic，对应发行版是ubuntu20.04。若采用其他发行版，建议通过docker使用ros1，体验能够类似本地。

Hello ROS！

小海龟可爱捏

创建你的catkin工作空间

工作空间/wrokspace是一个文件夹，在这个文件夹中，你可以进行你的ROS开发。

catkin是ros1中的最成熟也是最主流的开发编译系统，你的ros开发即将始于catkin。

// mkdir是linux中新建路径的指令，可以创建文件夹；
//这个指令在根目录下创建了一个名为catkin_ws的folder，并且在这个新建的folder中创建了src的folder
$ mkdir -p ~/catkin_ws/src

// cd是linux中切换路径的指令
$ cd ~/catkin_ws/

// catkin_make指令可以初始化一个catkin工作空间
$ catkin_make // or catkin build

以上我们初始化了一个采用catkin编译系统的ROS的workspace。

需要说明的是，catkin_make之外，更推荐使用catkin tools(catkin build)进行构建工作空间(需要安装：'sudo apt install python3-catkin-tools')，具体可参考EthZ课程和ros wiki。catkin tools相比catkin_make可以选择性指定编译某个工作空间下的package，同时可以多线程编译，方便管理包的同时编译更快，编译时候输出的信息更丰富。同时catkin tools和ROS2的colcon的cli很像，切换到ROS2更加顺手。

初次运行catkin_make(catkin build)会在src中创建CMakeLIST.txt文件。

image-20230817183023138

现在我们初始化了catkin_ws，但是现在ROS还没有识别到这个工作空间的路径，使用下面的指令查询ROS的路径：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH

image-20230817182546186

没有识别到catkin_ws， 为了添加catkin_ws到ROS的路径，我们需要在终端内执行：

$ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

再次echo $ROS_PACKAGE_PATH查询，catkin_ws已经被添加；

image-20230817182809545

补充：

上面在命令行中去source catkin_ws/devel/setup.bash的操作，是在当前的终端中把catkin_ws添加到ROS路径中，因此新开一个终端后还要使用ROS的话，就必须重新去source，非常麻烦。

为了不每次都在新终端里source，你需要打开根目录下的.bashrc文件

在里面添加source ~/catkin_ws/devel/setup.bash即可； 在新的终端被建立的时候都会去执行.bashrc中的内容，避免了手动输入。

不过，如果涉及到严肃开发，建议不要这样做。实际开发可能有很多个工作空间，都source了可能会造成冲突。

跑跑小海龟

为了避免枯燥，先跑一个ROS官方提供的一个有趣的样例：

确保安装了这个包：（将<distro>替换成你自己的ros版本）

$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials
  1. 新建一个终端，输入roscore，回车运行。

roscore是ROS1特有的，他连接所有的ROS节点，是ROS1中的“中央处理器”。ROS2采用了分布分布式架构，消灭了roscore的中心化，因此更稳定；试想你在使用ROS1，然后除了问题，roscore宕机了，那么整个系统也就G了。

  1. 新建一个终端，输入rosrun turtlesim turtlesim_node ，回车运行；这个操作打开了一个节点（node)，对应一个 "TurtleSim"海龟仿真器 。

rosrun 指令用于启动一个ros节点；turtlesim表示这个节点所在的ROS Package，turtlesim_node则指向了你要启动的节点，节点的内容是由python写好的脚本或者编译好的C++执行文件。

  1. 新建一个终端，输入 rosrun turtlesim turtle_teleop_key ，回车运行；然后你就可以通过方向建控制小海龟的移动了。

ros指令

熟练使用一些ros指令可以大大提高开发效率，越熟练掌握开发效率越高 ！！！

常用的指令 -- 这里仅仅列举一些，便于review，有时间请自行掌握

  • rosrun
  • roslaunch
  • rostopic
  • rosservice
  • rosparam
  • rosnode
  • rosbag
  • rossrv
  • rosmsg
  • roscd
  • rospack
  • rosdep
  • roslog
  • rosed

小结

ROS 虽然叫机器人操作系统，但在绝大多数的情况下其实ROS更像是 “机器人通讯系统”，提供了一套便捷好用且有统一规范的通讯框架。

比如上面的小海龟，我们启动了 turtlesim_node 和 turtle_teleop_key 两个节点，实现了 获取键盘事件----运动指令数据----> 控制小海龟运动 的通讯流程 。

下一节将会review ROS 中的 Node(节点) 以及最重要的 节点之间之间的通讯方式；




Created on September 10, 2023.